2018年中考数学压轴题圆的证明与计算题专项练习及答案
中考数学圆的综合-经典压轴题及答案

中考数学圆的综合-经典压轴题及答案一、圆的综合1.如图,点A、B、C分别是⊙O上的点, CD是⊙O的直径,P是CD延长线上的一点,AP=AC.(1)若∠B=60°,求证:AP是⊙O的切线;(2)若点B是弧CD的中点,AB交CD于点E,CD=4,求BE·AB的值.【答案】(1)证明见解析;(2)8.【解析】(1)求出∠ADC的度数,求出∠P、∠ACO、∠OAC度数,求出∠OAP=90°,根据切线判定推出即可;(2)求出BD长,求出△DBE和△ABD相似,得出比例式,代入即可求出答案.试题解析:连接AD,OA,∵∠ADC=∠B,∠B=60°,∴∠ADC=60°,∵CD是直径,∴∠DAC=90°,∴∠ACO=180°-90°-60°=30°,∵AP=AC,OA=OC,∴∠OAC=∠ACD=30°,∠P=∠ACD=30°,∴∠OAP=180°-30°-30°-30°=90°,即OA⊥AP,∵OA为半径,∴AP是⊙O切线.(2)连接AD,BD,∵CD是直径,∴∠DBC=90°,∵CD=4,B为弧CD中点,∴BD=BC=,∴∠BDC=∠BCD=45°,∴∠DAB=∠DCB=45°,即∠BDE=∠DAB,∵∠DBE=∠DBA,∴△DBE∽△ABD,∴,∴BE•AB=BD•BD=.考点:1.切线的判定;2.相似三角形的判定与性质.2.如图,已知△ABC内接于⊙O,BC交直径AD于点E,过点C作AD的垂线交AB的延长线于点G,垂足为F.连接OC.(1)若∠G=48°,求∠ACB的度数;(2)若AB=AE,求证:∠BAD=∠COF;(3)在(2)的条件下,连接OB,设△AOB的面积为S1,△ACF的面积为S2.若tan∠CAF=12,求12SS的值.【答案】(1)48°(2)证明见解析(3)3 4【解析】【分析】(1)连接CD,根据圆周角定理和垂直的定义可得结论;(2)先根据等腰三角形的性质得:∠ABE=∠AEB,再证明∠BCG=∠DAC,可得CD PB PD==,则所对的圆周角相等,根据同弧所对的圆周角和圆心角的关系可得结论;(3)过O作OG⊥AB于G,证明△COF≌△OAG,则OG=CF=x,AG=OF,设OF=a,则OA=OC=2x-a,根据勾股定理列方程得:(2x-a)2=x2+a2,则a=34x,代入面积公式可得结论.【详解】(1)连接CD,∵AD是⊙O的直径,∴∠ACD=90°,∴∠ACB+∠BCD=90°,∵AD⊥CG,∴∠AFG=∠G+∠BAD=90°,∵∠BAD=∠BCD,∴∠ACB=∠G=48°;(2)∵AB=AE,∴∠ABE=∠AEB,∵∠ABC=∠G+∠BCG,∠AEB=∠ACB+∠DAC,由(1)得:∠G=∠ACB,∴∠BCG=∠DAC,∴CD PB=,∵AD是⊙O的直径,AD⊥PC,∴CD PD=,∴CD PB PD==,∴∠BAD=2∠DAC,∵∠COF=2∠DAC,∴∠BAD=∠COF;(3)过O作OG⊥AB于G,设CF=x,∵tan∠CAF=12=CF AF,∴AF=2x,∵OC=OA,由(2)得:∠COF=∠OAG,∵∠OFC=∠AGO=90°,∴△COF≌△OAG,∴OG=CF=x,AG=OF,设OF=a,则OA=OC=2x﹣a,Rt△COF中,CO2=CF2+OF2,∴(2x﹣a)2=x2+a2,a=34 x,∴OF=AG=34 x,∵OA=OB,OG⊥AB,∴AB=2AG=32x,∴1213··3 22 1·24·2AB OG x xSS x xCF AF===.【点睛】圆的综合题,考查了三角形的面积、垂径定理、角平分线的性质、三角形全等的性质和判定以及解直角三角形,解题的关键是:(1)根据圆周角定理找出∠ACB+∠BCD=90°;(2)根据外角的性质和圆的性质得:CD PB PD==;(3)利用三角函数设未知数,根据勾股定理列方程解决问题.3.图1和图2,半圆O的直径AB=2,点P(不与点A,B重合)为半圆上一点,将图形延BP折叠,分别得到点A,O的对称点A′,O′,设∠ABP=α.(1)当α=15°时,过点A′作A′C∥AB,如图1,判断A′C与半圆O的位置关系,并说明理由.(2)如图2,当α= °时,BA′与半圆O相切.当α= °时,点O′落在上.(3)当线段BO′与半圆O只有一个公共点B时,求α的取值范围.【答案】(1)A′C与半圆O相切;理由见解析;(2)45;30;(3)0°<α<30°或45°≤α<90°.【解析】试题分析:(1)过O作OD⊥A′C于点D,交A′B于点E,利用含30°角的直角三角形的性质可求得DE+OE=A′B=AB=OA,可判定A′C与半圆相切;(2)当BA′与半圆相切时,可知OB⊥A′B,则可知α=45°,当O′在上时,连接AO′,则可知BO′=AB,可求得∠O′BA=60°,可求得α=30°;(3)利用(2)可知当α=30°时,线段O′B与圆交于O′,当α=45°时交于点B,结合题意可得出满足条件的α的范围.试题解析:(1)相切,理由如下:如图1,过O作OD过O作OD⊥A′C于点D,交A′B于点E,∵α=15°,A′C∥AB,∴∠ABA′=∠CA′B=30°,∴DE=A′E,OE=BE,∴DO=DE+OE=(A′E+BE)=AB=OA,∴A′C与半圆O相切;(2)当BA′与半圆O相切时,则OB⊥BA′,∴∠OBA′=2α=90°,∴α=45°,当O′在上时,如图2,连接AO′,则可知BO′=AB,∴∠O′AB=30°,∴∠ABO′=60°,∴α=30°,(3)∵点P,A不重合,∴α>0,由(2)可知当α增大到30°时,点O′在半圆上,∴当0°<α<30°时点O′在半圆内,线段BO′与半圆只有一个公共点B;当α增大到45°时BA′与半圆相切,即线段BO′与半圆只有一个公共点B.当α继续增大时,点P逐渐靠近点B,但是点P,B不重合,∴α<90°,∴当45°≤α<90°线段BO′与半圆只有一个公共点B.综上所述0°<α<30°或45°≤α<90°.考点:圆的综合题.4.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径作⊙O,⊙O交BC于点D,交CA的延长线于点E.过点D作DF⊥AC,垂足为F.(1)求证:DF为⊙O的切线;(2)若AB=4,∠C=30°,求劣弧BE的长.【答案】(1)证明见解析(2)4 3【解析】分析:(1)连接AD、OD,根据直径所对的圆周角为直角,可得∠ADB=90°,然后根据等腰三角形的性质求出BD=CD,再根据中位线的性质求出OD⊥DF,进而根据切线的判定证明即可;(2)连接OE,根据三角形的外角求出∠BAE的度数,然后根据圆周角定理求出∠BOE的度数,根据弧长公式求解即可.详解:(1)连接AD、OD.∵AB是直径,∴∠ADB=90°.∵AB=AC,∴BD=CD,又∵OA=OB,∴OD是△ABC的中位线,∴OD∥AC,∵DF⊥AC,∴OD⊥DF即∠ODF=90°.∴DF为⊙O的切线;(2)连接OE.∵AB=AC,∴∠B=∠C=30°,∴∠BAE=60°,∵∠BOE=2∠BAE,∴∠BOE=120°,∴=·4π=π.点睛:本题是圆的综合题,考查了等腰三角形的性质和判定、切线的性质和判定、三角形的中位线、圆周角定理,灵活添加辅助线是解题关键.5.四边形ABCD 的对角线交于点E,且AE=EC,BE=ED,以AD 为直径的半圆过点E,圆心为O.(1)如图①,求证:四边形ABCD 为菱形;(2)如图②,若BC 的延长线与半圆相切于点F,且直径AD=6,求弧AE 的长.【答案】(1)见解析;(2)π2【解析】试题分析:(1)先判断出四边形ABCD是平行四边形,再判断出AC⊥BD即可得出结论;(2)先判断出AD=DC且DE⊥AC,∠ADE=∠CDE,进而得出∠CDA=30°,最后用弧长公式即可得出结论.试题解析:证明:(1)∵四边形ABCD的对角线交于点E,且AE=EC,BE=ED,∴四边形ABCD是平行四边形.∵以AD为直径的半圆过点E,∴∠AED=90°,即有AC⊥BD,∴四边形ABCD是菱形;(2)由(1)知,四边形ABCD 是菱形,∴△ADC 为等腰三角形,∴AD =DC 且DE ⊥AC ,∠ADE =∠CDE .如图2,过点C 作CG ⊥AD ,垂足为G ,连接FO .∵BF 切圆O 于点F ,∴OF ⊥AD ,且132OF AD ==,易知,四边形CGOF 为矩形,∴CG =OF =3. 在Rt △CDG 中,CD =AD =6,sin ∠ADC =CG CD =12,∴∠CDA =30°,∴∠ADE =15°. 连接OE ,则∠AOE =2×∠ADE =30°,∴3031802AE ππ⋅⨯==.点睛:本题主要考查菱形的判定即矩形的判定与性质、切线的性质,熟练掌握其判定与性质并结合题意加以灵活运用是解题的关键.6.如图,已知Rt △ABC 中,C=90°,O 在AC 上,以OC 为半径作⊙O ,切AB 于D 点,且BC=BD .(1)求证:AB 为⊙O 的切线;(2)若BC=6,sinA=35,求⊙O 的半径; (3)在(2)的条件下,P 点在⊙O 上为一动点,求BP 的最大值与最小值.【答案】(1)连OD ,证明略;(2)半径为3;(3)最大值5,5【解析】分析:(1)连接OD ,OB ,证明△ODB ≌△OCB 即可.(2)由sinA=35且BC=6可知,AB=10且cosA=45,然后求出OD 的长度即可. (3)由三角形的三边关系,可知当连接OB 交⊙O 于点E 、F ,当点P 分别于点E 、F 重合时,BP 分别取最小值和最大值.详解:(1)如图:连接OD 、OB.在△ODB和△OCB中:OD=OC,OB=OB,BC=BD;∴△ODB≌△OCB(SSS).∴∠ODB=∠C=90°.∴AB为⊙O的切线.(2)如图:∵sinA=35,∴CB3AB5,∵BC=6,∴AB=10,∵BD=BC=6,∴AD=AB-BD=4,∵sinA=35,∴cosA=45,∴OA=5,∴OD=3,即⊙O的半径为:3.(3)如图:连接OB,交⊙O为点E、F,由三角形的三边关系可知:当P点与E点重合时,PB取最小值.由(2)可知:OD=3,DB=6,∴OB=223635+=.∴PB=OB-OE=353-.当P点与F点重合时,PB去最大值,PB=OP+OB=3+35.点睛:本题属于综合类型题,主要考查了圆的综合知识.关键是对三角函数值、勾股定理、全等三角形判定与性质的理解.7.如图所示,以Rt△ABC的直角边AB为直径作圆O,与斜边交于点D,E为BC边上的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)连接OE,AE,当∠CAB为何值时,四边形AOED是平行四边形?并在此条件下求sin∠CAE的值.【答案】(1)见解析;(2)10 10.【解析】分析:(1)要证DE是⊙O的切线,必须证ED⊥OD,即∠EDB+∠ODB=90°(2)要证AOED是平行四边形,则DE∥AB,D为AC中点,又BD⊥AC,所以△ABC为等腰直角三角形,所以∠CAB=45°,再由正弦的概念求解即可.详解:(1)证明:连接O、D与B、D两点,∵△BDC是Rt△,且E为BC中点,∴∠EDB=∠EBD.(2分)又∵OD=OB且∠EBD+∠DBO=90°,∴∠EDB+∠ODB=90°.∴DE是⊙O的切线.(2)解:∵∠EDO=∠B=90°,若要四边形AOED是平行四边形,则DE∥AB,D为AC中点,又∵BD⊥AC,∴△ABC为等腰直角三角形.∴∠C AB=45°.过E作EH⊥AC于H,设BC=2k,则EH=22k,5,∴sin ∠CAE=1010EH AE =.点睛:本题考查的是切线的判定,要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心和这点(即为半径),再证垂直即可.8.如图,已知AB 为⊙O 直径,D 是BC 的中点,DE ⊥AC 交AC 的延长线于E ,⊙O 的切线交AD 的延长线于F .(1)求证:直线DE 与⊙O 相切;(2)已知DG ⊥AB 且DE =4,⊙O 的半径为5,求tan ∠F 的值.【答案】(1)证明见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)连接BC 、OD ,由D 是弧BC 的中点,可知:OD ⊥BC ;由OB 为⊙O 的直径,可得:BC ⊥AC ,根据DE ⊥AC ,可证OD ⊥DE ,从而可证DE 是⊙O 的切线; (2)直接利用勾股定理得出GO 的长,再利用锐角三角函数关系得出tan ∠F 的值. 试题解析:解:(1)证明:连接OD ,BC ,∵D 是弧BC 的中点,∴OD 垂直平分BC ,∵AB 为⊙O 的直径,∴AC ⊥BC ,∴OD ∥AE .∵DE ⊥AC ,∴OD ⊥DE ,∵OD 为⊙O 的半径,∴DE 是⊙O 的切线;(2)解:∵D 是弧BC 的中点,∴DC DB =,∴∠EAD =∠BAD ,∵DE ⊥AC ,DG ⊥AB 且DE =4,∴DE =DG =4,∵DO =5,∴GO =3,∴AG =8,∴tan ∠ADG =84=2,∵BF 是⊙O 的切线,∴∠ABF =90°,∴DG ∥BF ,∴tan ∠F =tan ∠ADG =2.点睛:此题主要考查了切线的判定与性质以及勾股定理等知识,正确得出AG,DG的长是解题关键.9.(8分)已知AB为⊙O的直径,OC⊥AB,弦DC与OB交于点F,在直线AB上有一点E,连接ED,且有ED=EF.(1)如图①,求证:ED为⊙O的切线;(2)如图②,直线ED与切线AG相交于G,且OF=2,⊙O的半径为6,求AG的长.【答案】(1)见解析;(2)12【解析】试题分析:(1)连接OD,由ED=EF可得出∠EDF=∠EFD,由对顶角相等可得出∠EDF=∠CFO;由OD=OC可得出∠ODF=∠OCF,结合OC⊥AB即可得知∠EDF+∠ODF=90°,即∠EDO=90°,由此证出ED为⊙O的切线;(2)连接OD,过点D作DM⊥BA于点M,结合(1)的结论根据勾股定理可求出ED、EO 的长度,结合∠DOE的正弦、余弦值可得出DM、MO的长度,根据切线的性质可知GA⊥EA,从而得出DM∥GA,根据相似三角形的判定定理即可得出△EDM∽△EGA,根据相似三角形的性质即可得出GA的长度试题解析:解:(1)连接OD,∵ED=EF,∴∠EDF=∠EFD,∵∠EFD=∠CFO,∴∠EDF=∠CFO.∵OD=OC,∴∠ODF=∠OCF.∵OC⊥AB,∴∠CFO+∠OCF=∠EDF+∠ODF=∠EDO=90°,∴ED为⊙O的切线;(2)连接OD,过点D作DM⊥BA于点M,由(1)可知△EDO为直角三角形,设ED=EF=a,EO=EF+FO=a+2,由勾股定理得,EO2=ED2+DO2,即(a+2)2=a2+62,解得,a=8,即ED=8,EO=10.∵sin∠EOD=45EDEO=,cos∠EOD=35ODOE=,∴DM=OD•sin∠EOD=6×45=245,MO=OD•cos∠EOD=6×35=185,∴EM=EO﹣MO=10﹣18 5=325,EA=EO+OA=10+6=16.∵GA切⊙O于点A,∴GA⊥EA,∴DM∥GA,∴△EDM∽△EGA,∴DM EM=,即GA EA243255=,解得GA=12.16GA点睛:本题考查的是切线的判定、垂径定理和勾股定理的应用、等腰三角形的性质、角的三角函数值、相似三角形的判定及性质,解题的关键是:(1)通过等腰三角形的性质找出∠EDO=90°;(2)通过相似三角形的性质找出相似比.10.如图,已知BC是⊙O的弦,A是⊙O外一点,△ABC为正三角形,D为BC的中点,M 为⊙O上一点,并且∠BMC=60°.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)若E,F分别是边AB,AC上的两个动点,且∠EDF=120°,⊙O的半径为2,试问BE+CF的值是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.【答案】(1)证明见试题解析;(2)BE+CF的值是定值,为等边△ABC边长的一半.【解析】试题分析:(1)连结OB、OD,如图1,由于D为BC的中点,由垂径定理的推理得OD⊥BC,∠BOD=∠COD,即可得到∠BOD=∠M=60°,则∠OBD=30°,所以∠ABO=90°,于是得到AB是⊙O的切线;(2)作DM⊥AB于M,DN⊥AC于N,连结AD,如图2,由△ABC为正三角形,D为BC 的中点,得到AD平分∠BAC,∠BAC=60°,利用角平分线性质得DM=DN,得∠MDN=120°,由∠EDF=120°,得到∠MDE=∠NDF,于是有△DME≌△DNF,得到ME=NF,得到BE+CF=BM+CN,由BM=12BD,CN=12OC,得到BE+CF=12BC,即可判断BE+CF的值是定值,为等边△ABC边长的一半.试题解析:(1)连结OB、OD,如图1,∵D为BC的中点,∴OD⊥BC,∠BOD=∠COD,∴∠ODB=90°,∵∠BMC=12∠BOC,∴∠BOD=∠M=60°,∴∠OBD=30°,∵△ABC为正三角形,∴∠ABC=60°,∴∠ABO=60°+30°=90°,∴AB⊥OB,∴AB是⊙O的切线;(2)BE+CF的值是为定值.作DM⊥AB于M,DN⊥AC于N,连结AD,如图2,∵△ABC为正三角形,D为BC的中点,∴AD平分∠BAC,∠BAC=60°,∴DM=DN,∠MDN=120°,∵∠EDF=120°,∴∠MDE=∠NDF,在△DME和△DNF中,∵∠DME=∠DNF.DM=DN,∠MDE=∠NDF,∴△DME≌△DNF,∴ME=NF,∴BE+CF=BM﹣EM+CN+NF=BM+CN,在Rt△DMB中,∵∠DBM=60°,∴BM=12BD,同理可得CN=12OC,∴BE+CF=12OB+12OC=12BC,∴BE+CF的值是定值,为等边△ABC边长的一半.考点:1.切线的判定;2.等边三角形的性质;3.定值问题;4.探究型;5.综合题;6.压轴题.11.如图1,已知⊙O是ΔADB的外接圆,∠ADB的平分线DC交AB于点M,交⊙O于点C,连接AC,BC.(1)求证:AC=BC;(2)如图2,在图1 的基础上做⊙O的直径CF交AB于点E,连接AF,过点A作⊙O的切线AH,若AH//BC,求∠ACF的度数;(3)在(2)的条件下,若ΔABD的面积为63ΔABD与ΔABC的面积比为2:9,求CD 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)30°;(3)233【解析】分析:(1)运用“在同圆或等圆中,弧相等,所对的弦相等”可求解;(2)连接AO并延长交BC于I交⊙O于J,由AH是⊙O的切线且AH∥BC得AI⊥BC,易证∠IAC=30°,故可得∠ABC=60°=∠F=∠ACB,由CF是直径可得∠ACF的度数;(3)过点D作DG⊥AB ,连接AO,知ABC为等边三角形,求出AB、AE的长,在RtΔAEO 中,求出AO的长,得CF的长,再求DG 的长,运用勾股定理易求CD的长.详解:(1)∵DC平分∠ADB,∴∠ADC=∠BDC,∴AC=BC.(2)如图,连接AO并延长交BC于I交⊙O于J∵AH是⊙O的切线且AH∥BC,∴AI⊥BC,∴BI=IC,∵AC=BC,∴IC=1AC,2∴∠IAC=30°,∴∠ABC=60°=∠F=∠ACB.∵FC是直径,∴∠FAC=90°,∴∠ACF=180°-90°-60°=30°.(3)过点D 作DG AB ⊥,连接AO由(1)(2)知ABC 为等边三角形∵∠ACF=30°,∴AB CF ⊥,∴AE=BE , ∴2ΔABC 33S AB == ∴AB=3 ∴33AE =在RtΔAEO 中,设EO=x ,则AO=2x ,∴222AO AE OE =+,∴()(222233x x =+,∴x =6,⊙O 的半径为6,∴CF=12. ∵ΔABD 11636322S AB DG DG =⨯⨯=⨯= ∴DG=2.如图,过点D 作DG CF '⊥,连接OD .∵AB CF ⊥,DG AB ⊥,∴CF//DG ,∴四边形G ′DGE 为矩形,∴2G E '=, 63211CG G E CE +=++'==',在RtΔOG D '中,5,6OG OD ='=, ∴11DG '= ∴2221111233CD DG CG =++=''点睛:本题是一道圆的综合题.考查了圆的基本概念,垂径定理,勾股定理,圆周角定理等相关知识.比较复杂,熟记相关概念是解题关键.12.如图,过⊙O 外一点P 作⊙O 的切线PA 切⊙O 于点A ,连接PO 并延长,与⊙O 交于C 、D 两点,M 是半圆CD 的中点,连接AM 交CD 于点N ,连接AC 、CM .(1)求证:CM 2=MN.MA ;(2)若∠P=30°,PC=2,求CM 的长.【答案】(1)见解析;(2)CM=22. 【解析】【分析】 (1)由CM DM =知CAM DCM ∠=∠,根∠CMA=∠NMC 据证ΔAMC ∽ΔCMN 即可得;(2)连接OA 、DM ,由直角三角形PAO 中∠P=30°知()1122OA PO PC CO ==+,据此求得OA=OC=2,再证三角形CMD 是等腰直角三角形得CM 的长.【详解】(1)O 中,M 点是半圆CD 的中点, ∴ CM DM =,CAM DCM ∴∠=∠,又CMA NMC ∠=∠,AMC CMN ∽∴∆∆,∴ CM AM MN CM=,即2·CM MN MA =; (2)连接OA 、DM ,PA 是O 的切线,90PAO ∴∠=︒,又30P ∠=︒,()1122OA PO PC CO ∴==+,设O 的半径为r ,2PC =, ()122r r ∴=+, 解得:2r =,又CD 是直径,90CMD ∴∠=︒,CM DM =,CMD ∴∆是等腰直角三角形,∴在Rt CMD ∆中,由勾股定理得222CM DM CD +=,即()222216CM r ==, 则28CM =, 22CM ∴=.【点睛】本题主要考查切线的判定和性质,解题的关键是掌握切线的性质、圆周角定理、相似三角形的判定和性质等知识点13.如图,AB 是O 的直径,DF 切O 于点D ,BF DF ⊥于F ,过点A 作AC //BF 交BD 的延长线于点C .(1)求证:ABC C ∠∠=;(2)设CA 的延长线交O 于E BF ,交O 于G ,若DG 的度数等于60,试简要说明点D 和点E 关于直线AB 对称的理由.【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】【分析】(1)作辅助线,连接OD ,由DF 为⊙O 的切线,可得OD ⊥DF ,又BF ⊥DF ,AC ∥BF ,所以OD ∥AC ,∠ODB=∠C ,由OB=OD 得∠ABD=∠ODB ,从而可证∠ABC=∠C ;(2)连接OG ,OD ,AD ,由BF ∥OD ,GD =60°,可求证BG =GD AD ==60°,由平行线的性质及三角形的内角和定理可求出∠OHD=90°,由垂径定理便可得出结论.【详解】(1)连接OD ,∵DF为⊙O的切线,∴OD⊥DF.∵BF⊥DF,AC∥BF,∴OD∥AC∥BF.∴∠ODB=∠C.∵OB=OD,∴∠ABD=∠ODB.∴∠ABC=∠C.(2)连接OG,OD,AD,DE,DE交AB于H,∵BF∥OD,∴∠OBG=∠AOD,∠OGB=∠DOG,∴GD AD==BG.∵GD=60°,∴BG=GD AD==60°,∴∠ABC=∠C=∠E=30°,∵OD//CE∴∠ODE=∠E=30°.在△ODH中,∠ODE=30°,∠AOD=60°,∴∠OHD=90°,∴AB⊥DE.∴点D和点E关于直线AB对称.【点睛】本题考查的是切线的性质、圆周角定理及垂径定理,解答此题的关键是作出辅助线,利用数形结合解答.14.如图,在△ABC 中,AB =AC ,以AC 为直径作⊙O 交BC 于点D ,过点D 作FE ⊥AB 于点E ,交AC 的延长线于点F .(1)求证:EF 与⊙O 相切;(2)若AE =6,sin ∠CFD =35,求EB 的长.【答案】(1)见解析(2)32【解析】【分析】 ()1如图,欲证明EF 与O 相切,只需证得OD EF ⊥.()2通过解直角AEF 可以求得AF 10.=设O 的半径为r ,由已知可得△FOD ∽△FAE ,继而得到OF OD AF AE =,即10r r 106-=,则易求15AB AC 2r 2===,所以153EB AB AE 622=-=-=. 【详解】(1)如图,连接OD ,OC OD =,OCD ODC ∠∠∴=.AB AC =,ACB B ∠∠∴=,ODC B ∠∠∴=,OD //AB ∴,ODF AEF ∠∠∴=,EF AB ⊥,ODF AEF 90∠∠∴==,OD EF ∴⊥, OD 是O 的半径,EF ∴与O 相切;()2由()1知,OD//AB ,OD EF ⊥.在Rt AEF 中,AE 3sin CFD AF 5∠==,AE 6=, 则AF 10=, OD //AB ,∴△FOD ∽△FAE ,OF OD AF AE∴=, 设O 的半径为r ,10r r 106-∴=, 解得,15r 4=, 15AB AC 2r 2∴===, 153EB AB AE 622∴=-=-=. 【点睛】本题考查了切线的判定、相似三角形的判定与性质、解直角三角形的应用等,正确添加辅助线、灵活应用相关知识是解题的关键.15.如图,AB 是⊙O 的直径,∠ACB 的平分线交AB 于点D ,交⊙O 于点E ,过点C 作⊙O 的切线CP 交BA 的延长线于点P ,连接AE .(1)求证:PC=PD ;(2)若AC=5cm ,BC=12cm ,求线段AE ,CE 的长.【答案】(1)见解析 (2) EC=22 AE=1322【解析】 试题分析:(1)如图1中,连接OC 、OE .利用等角的余角相等,证明∠PCD =∠PDC 即可;(2)如图2中.作EH ⊥BC 于H ,EF ⊥CA 于F .首先证明Rt △AEF ≌Rt △BEH ,推出AF =BH ,设AF =BH =x ,再证明四边形CFEH 是正方形,推出CF =CH ,可得5+x =12﹣x ,推出x =72,延长即可解决问题; 试题解析:(1)证明:如图1中,连接OC 、OE .∵AB 直径,∴∠ACB =90°,∴CE 平分∠ACB ,∴∠ECA =∠ECB =45°,∴AE =BE ,∴OE ⊥AB ,∴∠DOE =90°.∵PC 是切线,∴OC ⊥PC ,∴∠PCO =90°.∵OC =OE ,∴∠OCE =∠OEC .∵∠PCD +∠OCE =90°,∠ODE +∠OEC =90°,∠PDC =∠ODE ,∴∠PCD =∠PDC ,∴PC =PD .(2)如图2中.作EH ⊥BC 于H ,EF ⊥CA 于F .∵CE 平分∠ACB ,EH ⊥BC 于H ,EF ⊥CA 于F ,∴EH =EF ,∠EFA =∠EHB =90°.∵AE =BE ,∴AE =BE ,∴Rt △AEF ≌Rt △BEH ,∴AF =BH ,设AF =BH =x .∵∠F =∠FCH =∠CHE =90°,∴四边形CFEH 是矩形.∵EH =EF ,∴四边形CFEH 是正方形,∴CF =CH ,∴5+x =12﹣x ,∴x =72,∴CF =FE =172,∴EC 2CF =22,AE 22EF AF +2217722()()+1322. 点睛:本题考查了切线的性质、圆周角定理、勾股定理、垂径定理、正方形的判定和性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.。
中考数学压轴题之圆的综合(中考题型整理,突破提升)及答案

一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在⊙O 中,点C是AB上的一个动点(不与点A,B重合),∠ACB=120°,点I是∠ABC的内心,CI的延长线交⊙O于点D,连结AD,BD.(1)求证:AD=BD.(2)猜想线段AB与DI的数量关系,并说明理由.(3)若⊙O的半径为2,点E,F是AB的三等分点,当点C从点E运动到点F时,求点I 随之运动形成的路径长.23【答案】(1)证明见解析;(2)AB=DI,理由见解析(3【解析】分析:(1)根据内心的定义可得CI平分∠ACB,可得出角相等,再根据圆周角定理,可证得结论;(2)根据∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD,可求出∠BAD的度数,再根据AD=BD,可证得△ABD是等边三角形,再根据内心的定义及三角形的外角性质,证明∠BID=∠IBD,得出ID=BD,再根据AB=BD,即可证得结论;(3)连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧,根据已知及圆周角定理、解直角三角形,可求出AD的长,再根据点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,可证得∠DAI1=∠AI1D,然后利用弧长的公式可求出点I 随之运动形成的路径长.详解:(1)证明:∵点I是∠ABC的内心∴CI平分∠ACB∴∠ACD=∠BCD∴弧AD=弧BD∴AD=BD(2)AB=DI理由:∵∠ACB=120°,∠ACD=∠BCD∴∠BCD=×120°=60°∵弧BD=弧BD∴∠DAB=∠BCD=60°∵AD=BD∴△ABD是等边三角形,∴AB=BD,∠ABD=∠C∵I是△ABC的内心∴BI平分∠ABC∴∠CBI=∠ABI∵∠BID=∠C+∠CBI,∠IBD=∠ABI+∠ABD∴∠BID=∠IBD∴ID=BD∵AB=BD∴AB=DI(3)解:如图,连接DO,延长DO根据题意可知点I随之运动形成的图形式以D为圆心,DI1为半径的弧∵∠ACB=120°,弧AD=弧BD∴∠AED=∠ACB=×120°=60°∵圆的半径为2,DE是直径∴DE=4,∠EAD=90°∴AD=sin∠AED×DE=×4=2∵点E,F是弧AB ⌢的三等分点,△ABD是等边三角形,∴∠ADB=60°∴弧AB的度数为120°,∴弧AM、弧BF的度数都为为40°∴∠ADM=20°=∠FAB∴∠DAI1=∠FAB+∠DAB=80°∴∠AI1D=180°-∠ADM-∠DAI1=180°-20°-80°=80°∴∠DAI1=∠AI1D∴AD=I1D=2∴弧I1I2的长为:点睛:此题是一道圆的综合题,有一定的难度,熟记圆的相关性质与定理,并对圆中的弦、弧、圆心角、圆周角等进行灵活转化是解题关键,注意数形结合思想的渗透.2.如图,已知AB是⊙O的直径,点C为圆上一点,点D在OC的延长线上,连接DA,交BC的延长线于点E,使得∠DAC=∠B.(1)求证:DA是⊙O切线;(2)求证:△CED∽△ACD;(3)若OA=1,sinD=13,求AE的长.【答案】(1)证明见解析;(22【解析】分析:(1)由圆周角定理和已知条件求出AD⊥AB即可证明DA是⊙O切线;(2)由∠DAC=∠DCE,∠D=∠D可知△DEC∽△DCA;(3)由题意可知AO=1,OD=3,DC=2,由勾股定理可知AD=2,故此可得到DC2=DE•AD,故此可求得DE的长,于是可求得AE的长.详解:(1)∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠B=90°.∵∠DAC=∠B,∴∠CAB+∠DAC=90°,∴AD⊥AB.∵OA是⊙O半径,∴DA为⊙O的切线;(2)∵OB=OC,∴∠OCB=∠B.∵∠DCE=∠OCB,∴∠DCE=∠B.∵∠DAC=∠B,∴∠DAC=∠DCE.∵∠D=∠D,∴△CED∽△ACD;(3)在Rt△AOD中,OA=1,sin D=13,∴OD=OAsinD=3,∴CD=OD﹣OC=2.∵AD=22OD OA-=22.又∵△CED∽△ACD,∴AD CDCD DE=,∴DE=2CDAD=2,∴AE=AD﹣DE=22﹣2=2.点睛:本题主要考查的是切线的性质、圆周角定理、勾股定理的应用、相似三角形的性质和判定,证得△DEC∽△DCA是解题的关键.3.如图,已知AB为⊙O直径,D是BC的中点,DE⊥AC交AC的延长线于E,⊙O的切线交AD的延长线于F.(1)求证:直线DE与⊙O相切;(2)已知DG⊥AB且DE=4,⊙O的半径为5,求tan∠F的值.【答案】(1)证明见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)连接BC、OD,由D是弧BC的中点,可知:OD⊥BC;由OB为⊙O的直径,可得:BC⊥AC,根据DE⊥AC,可证OD⊥DE,从而可证DE是⊙O的切线;(2)直接利用勾股定理得出GO的长,再利用锐角三角函数关系得出tan∠F的值.试题解析:解:(1)证明:连接OD,BC,∵D是弧BC的中点,∴OD垂直平分BC,∵AB 为⊙O的直径,∴AC⊥BC,∴OD∥AE.∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∵OD为⊙O的半径,∴DE 是⊙O的切线;(2)解:∵D是弧BC的中点,∴DC DB=,∴∠EAD=∠BAD,∵DE⊥AC,DG⊥AB且DE=4,∴DE=DG=4,∵DO=5,∴GO=3,∴AG=8,∴tan∠ADG=84=2,∵BF是⊙O的切线,∴∠ABF=90°,∴DG∥BF,∴tan∠F=tan∠ADG=2.点睛:此题主要考查了切线的判定与性质以及勾股定理等知识,正确得出AG,DG的长是解题关键.4.如图,A是以BC为直径的⊙O上一点,AD⊥BC于点D,过点B作⊙O的切线,与CA 的延长线相交于点E,G是AD的中点,连结CG并延长与BE相交于点F,延长AF与CB的延长线相交于点P.(1)求证:BF=EF:(2)求证:PA是⊙O的切线;(3)若FG=BF,且⊙O的半径长为32,求BD的长度.【答案】(1)证明见解析;(2) 证明见解析;(3)2【解析】分析:(1)利用平行线截三角形得相似三角形,得△BFC∽△DGC且△FEC∽△GAC,得到对应线段成比例,再结合已知条件可得BF=EF;(2)利用直角三角形斜边上的中线的性质和等边对等角,得到∠FAO=∠EBO,结合BE是圆的切线,得到PA⊥OA,从而得到PA是圆O的切线;(3)点F作FH⊥AD于点H,根据前两问的结论,利用三角形的相似性质即可以求出BD 的长度.详解:证明:(1)∵BC是圆O的直径,BE是圆O的切线,∴EB⊥BC.又∵AD⊥BC,∴AD∥BE.∴△BFC∽△DGC,△FEC∽△GAC,∴BFDG=CFCG,EFAG=CFCG,∴BFDG=EFAG,∵G是AD的中点,∴BF=EF;(2)连接AO,AB.∵BC是圆O的直径,∴∠BAC=90°,由(1)得:在Rt△BAE中,F是斜边BE的中点,∴AF=FB=EF,可得∠FBA=∠FAB,又∵OA=OB,∴∠ABO=∠BAO,∵BE是圆O的切线,∴∠EBO=90°,∴∠FBA+∠ABO=90°,∴∠FAB+∠BAO=90°,即∠FAO=90°,∴PA⊥OA,∴PA是圆O的切线;(3)过点F作FH⊥AD于点H,∵BD⊥AD,FH⊥AD,∴FH∥BC,由(2),知∠FBA=∠BAF,∴BF=AF.∵BF=FG,∴AF=FG,∴△AFG是等腰三角形.∵FH⊥AD,∴AH=GH,∴DG =2HG . 即12HG DG =, ∵FH ∥BD ,BF ∥AD ,∠FBD =90°,∴四边形BDHF 是矩形,∴BD =FH ,∵FH ∥BC∴△HFG ∽△DCG ,∴12FH HG CD DG ==, 即12BD CD =, ∴23 2.153≈, ∵O 的半径长为32,∴BC =62,∴BD =13BC =22. 点睛:本题考查了切线的判定、勾股定理、圆周角定理、相似三角形的判定与性质.结合已知条件准确对图形进行分析并应用相应的图形性质是解题的关键.5.如图,正三角形ABC 内接于⊙O ,P 是BC 上的一点,且PB <PC ,PA 交BC 于E ,点F 是PC 延长线上的点,CF=PB ,AB=13,PA=4.(1)求证:△ABP ≌△ACF ;(2)求证:AC 2=PA•AE ;(3)求PB 和PC 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)PB=1,PC=3.【解析】试题分析:(1)先根据等边三角形的性质得到AB=AC ,再利用圆的内接四边形的性质得∠ACF=∠ABP ,于是可根据“SAS”判断△ABP ≌△ACF ;(2)先根据等边三角形的性质得到∠ABC=∠ACB=60°,再根据圆周角定理得∠APC=∠ABB=60°,加上∠CAE=∠PAC ,于是可判断△ACE ∽△APC ,然后利用相似比即可得到结论;(3)先利用AC 2=PA •AE 计算出AE=134 ,则PE=AP-AE=34,再证△APF 为等边三角形,得到PF=PA=4,则有PC+PB=4,接着证明△ABP ∽△CEP ,得到PB•PC=PE•A=3,然后根据根与系数的关系,可把PB 和PC 看作方程x 2-4x+3=0的两实数解,再解此方程即可得到PB 和PC 的长.试题解析:(1)∵∠ACP+∠ABP=180°,又∠ACP+∠ACF=180°,∴∠ABP=∠ACF在ABP ∆和ACF ∆中,∵AB=AC ,∠ABP=∠ACF , CF PB =∴ABP ∆≌ACF ∆.(2)在AEC ∆和ACP ∆中,∵∠APC=∠ABC ,而ABC ∆是等边三角形,故∠ACB=∠ABC=60º,∴∠ACE =∠APC .又∠CAE =∠PAC ,∴AEC ∆∽ACP ∆ ∴AC AE AP AC=,即2AC PA AE =⋅. 由(1)知ABP ∆≌ACF ∆,∴∠BAP=∠CAF , CF PB =∴∠BAP+∠PAC=∠CAF+∠PAC∴∠PAF=∠BAC=60°,又∠APC =∠ABC =60°.∴APF ∆是等边三角形∴AP=PF∴4PB PC PC CF PF PA +=+===在PAB ∆与CEP ∆中,∵∠BAP=∠ECP ,又∠APB=∠EPC=60°,∴PAB ∆∽CEP ∆ ∴PB PA PE PC=,即PB PC PA PE ⋅=⋅ 由(2)2AC PA AE =⋅, ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+= ∴()22AC PB PC PA AE PA PE PA AE PE PA +⋅=⋅+⋅=+=∴22222243PB PC PA AC PA AB ⋅=-=-=-=因此PB 和PC 的长是方程2430x x --=的解.解这个方程,得11x =, 23x =.∵PB<PB ,∴PB=11x =,PC=23x =,∴PB 和PC 的长分别是1和3。
人教中考数学与圆的综合有关的压轴题含答案解析

一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,CD 为⊙O 的直径,点B 在⊙O 上,连接BC 、BD ,过点B 的切线AE 与CD 的延长线交于点A ,AEO C =∠∠,OE 交BC 于点F . (1)求证:OE ∥BD ;(2)当⊙O 的半径为5,2sin 5DBA ∠=时,求EF 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)EF 的长为212【解析】试题分析:(1)连接OB ,利用已知条件和切线的性质证明; (2)根据锐角三角函数和相似三角形的性质,直接求解即可.试题解析:(1)连接OB , ∵CD 为⊙O 的直径 , ∴ 90CBD CBO OBD ∠=∠+∠=︒. ∵AE 是⊙O 的切线,∴ 90ABO ABD OBD ∠=∠+∠=︒. ∴ ABD CBO ∠=∠. ∵OB 、OC 是⊙O 的半径,∴OB=OC . ∴C CBO ∠=∠. ∴C ABD ∠=∠. ∵E C ∠=∠,∴E ABD ∠=∠. ∴ OE ∥BD . (2)由(1)可得sin ∠C = ∠DBA=25,在Rt △OBE 中, sin ∠C =25BD CD =,OC =5, 4BD =∴90CBD EBO ∠=∠=︒∵E C ∠=∠,∴△CBD ∽△EBO . ∴BD CDBO EO= ∴252EO =.∵OE ∥BD ,CO =OD , ∴CF =FB . ∴122OF BD ==. ∴212EF OE OF =-=2.已知:如图,在矩形ABCD 中,点O 在对角线BD 上,以OD 的长为半径的⊙O 与AD ,BD 分别交于点E 、点F ,且∠ABE=∠DBC .(1)判断直线BE 与⊙O 的位置关系,并证明你的结论; (2)若sin ∠ABE=33,CD=2,求⊙O 的半径.【答案】(1)直线BE 与⊙O 相切,证明见解析;(2)⊙O 的半径为32. 【解析】分析:(1)连接OE ,根据矩形的性质,可证∠BEO =90°,即可得出直线BE 与⊙O 相切; (2)连接EF ,先根据已知条件得出BD 的值,再在△BEO 中,利用勾股定理推知BE 的长,设出⊙O 的半径为r ,利用切线的性质,用勾股定理列出等式解之即可得出r 的值. 详解:(1)直线BE 与⊙O 相切.理由如下:连接OE ,在矩形ABCD 中,AD ∥BC ,∴∠ADB =∠DBC . ∵OD =OE ,∴∠OED =∠ODE . 又∵∠ABE =∠DBC ,∴∠ABE =∠OED , ∵矩形ABDC ,∠A =90°,∴∠ABE +∠AEB =90°,∴∠OED +∠AEB =90°,∴∠BEO =90°,∴直线BE 与⊙O 相切;(2)连接EF ,方法1:∵四边形ABCD 是矩形,CD =2,∴∠A =∠C =90°,AB =CD =2. ∵∠ABE =∠DBC ,∴sin ∠CBD =33sin ABE ∠= ∴23DCBD sin CBD∠==在Rt △AEB 中,∵CD =2,∴22BC =. ∵tan ∠CBD =tan ∠ABE ,∴2222DC AE AEAE BC AB ,,==∴=, 由勾股定理求得6BE =在Rt △BEO 中,∠BEO =90°,EO 2+EB 2=OB 2.设⊙O 的半径为r ,则222623r r +=-()(),∴r =32, 方法2:∵DF 是⊙O 的直径,∴∠DEF =90°. ∵四边形ABCD 是矩形,∴∠A =∠C =90°,AB =CD =2. ∵∠ABE =∠DBC ,∴sin ∠CBD =3sin ABE ∠=. 设3DC x BD x ==,,则2BC x =.∵CD =2,∴22BC =. ∵tan ∠CBD =tan ∠ABE ,∴2222DC AE AEAE BC AB ,,=∴=∴=, ∴E 为AD 中点.∵DF 为直径,∠FED =90°,∴EF ∥AB ,∴132DF BD ==,∴⊙O 的半径为32.点睛:本题综合考查了切线的性质、勾股定理以及三角函数的应用等知识点,具有较强的综合性,有一定的难度.3.如图,O 是△ABC 的内心,BO 的延长线和△ABC 的外接圆相交于D ,连结DC 、DA 、OA 、OC ,四边形OADC 为平行四边形. (1)求证:△BOC ≌△CDA . (2)若AB =2,求阴影部分的面积.【答案】(1)证明见解析;(2433π-. 【解析】分析: (1)根据内心性质得∠1=∠2,∠3=∠4,则AD=CD ,于是可判断四边形OADC 为菱形,则BD 垂直平分AC ,∠4=∠5=∠6,易得OA=OC ,∠2=∠3,所以OB=OC ,可判断点O 为△ABC 的外心,则可判断△ABC 为等边三角形,所以∠AOB=∠BOC=∠AOC=120°,BC=AC ,再根据平行四边形的性质得∠ADC=∠AOC=120°,AD=OC ,CD=OA=OB ,则根据“SAS”证明△BOC ≌△CDA ;(2)作OH ⊥AB 于H ,如图,根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理得到∠BOH=30°,根据垂径定理得到BH=AH=12AB=1,再利用含30度的直角三角形三边的关系得到OH=33BH=33,OB=2OH=233,然后根据三角形面积公式和扇形面积公式,利用S 阴影部分=S 扇形AOB-S △AOB 进行计算即可. 详解:(1)证明:∵O 是△ABC 的内心,∴∠2=∠3,∠5=∠6, ∵∠1=∠2,∴∠1=∠3, 由AD ∥CO ,AD =CO ,∴∠4=∠6, ∴△BOC ≌△CDA (AAS )(2)由(1)得,BC =AC ,∠3=∠4=∠6, ∴∠ABC =∠ACB ∴AB =AC∴△ABC 是等边三角形 ∴O 是△ABC 的内心也是外心 ∴OA =OB =OC设E 为BD 与AC 的交点,BE 垂直平分AC . 在Rt △OCE 中,CE=12AC=12AB=1,∠OCE=30°, ∴23∵∠AOC=120°, ∴=AOBAOB S S S -阴影扇=2120231323602π-⨯ =433π- 点睛: 本题考查了三角形的内切圆与内心:与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形.三角形的内心就是三角形三个内角角平分线的交点.也考查了等边三角形的判定与性质和扇形面积的计算.4.如图,已知AB为⊙O直径,D是BC的中点,DE⊥AC交AC的延长线于E,⊙O的切线交AD的延长线于F.(1)求证:直线DE与⊙O相切;(2)已知DG⊥AB且DE=4,⊙O的半径为5,求tan∠F的值.【答案】(1)证明见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)连接BC、OD,由D是弧BC的中点,可知:OD⊥BC;由OB为⊙O的直径,可得:BC⊥AC,根据DE⊥AC,可证OD⊥DE,从而可证DE是⊙O的切线;(2)直接利用勾股定理得出GO的长,再利用锐角三角函数关系得出tan∠F的值.试题解析:解:(1)证明:连接OD,BC,∵D是弧BC的中点,∴OD垂直平分BC,∵AB 为⊙O的直径,∴AC⊥BC,∴OD∥AE.∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∵OD为⊙O的半径,∴DE 是⊙O的切线;(2)解:∵D是弧BC的中点,∴DC DB,∴∠EAD=∠BAD,∵DE⊥AC,DG⊥AB且DE=4,∴DE=DG=4,∵DO=5,∴GO=3,∴AG=8,∴tan∠ADG=84=2,∵BF是⊙O的切线,∴∠ABF=90°,∴DG∥BF,∴tan∠F=tan∠ADG=2.点睛:此题主要考查了切线的判定与性质以及勾股定理等知识,正确得出AG,DG的长是解题关键.5.如图.在△ABC中,∠C=90°,AC=BC,AB=30cm,点P在AB上,AP=10cm,点E从点P 出发沿线段PA以2c m/s的速度向点A运动,同时点F从点P出发沿线段PB以1c m/s的速度向点B运动,点E到达点A后立刻以原速度沿线段AB向点B运动,在点E、F运动过程中,以EF为边作正方形EFGH,使它与△ABC在线段AB的同侧,设点E、F运动的时间为t (s)(0<t<20).(1)当点H落在AC边上时,求t的值;(2)设正方形EFGH与△ABC重叠部分的面积为S.①试求S关于t的函数表达式;②以点C为圆心,12t为半径作⊙C,当⊙C与GH所在的直线相切时,求此时S的值.【答案】(1)t=2s或10s;(2)①S=2229?(02)75050(210)240400?(1020)t tt t tt t t⎧<≤⎪⎪-+-<≤⎨⎪-+<<⎪⎩;②100cm2.【解析】试题分析:(1)如图1中,当0<t≤5时,由题意AE=EH=EF,即10﹣2t=3t,t=2;如图2中,当5<t<20时,AE=HE,2t﹣10=10﹣(2t﹣10)+t,t=10;(2)分四种切线讨论a、如图3中,当0<t≤2时,重叠部分是正方形EFGH,S=(3t)2=9t2.b、如图4中,当2<t≤5时,重叠部分是五边形EFGMN.c、如图5中,当5<t<10时,重叠部分是五边形EFGMN.d、如图6中,当10<t<20时,重叠部分是正方形EFGH.分别计算即可;②分两种情形分别列出方程即可解决问题.试题解析:解:(1)如图1中,当0<t≤5时,由题意得:AE=EH=EF,即10﹣2t=3t,t=2如图2中,当5<t<20时,AE=HE,2t﹣10=10﹣(2t﹣10)+t,t=10.综上所述:t=2s或10s时,点H落在AC边上.(2)①如图3中,当0<t≤2时,重叠部分是正方形EFGH,S=(3t)2=9t2如图4中,当2<t≤5时,重叠部分是五边形EFGMN,S=(3t)2﹣12(5t﹣10)2=﹣72t2+50t﹣50.如图5中,当5<t<10时,重叠部分是五边形EFGMN,S=(20﹣t)2﹣12(30﹣3t)2=﹣72t2+50t﹣50.如图6中,当10<t<20时,重叠部分是正方形EFGH,S=(20﹣t)2=t2﹣40t+400.综上所述:S=2229?(02)75050(210)240400?(1020)t tt t tt t t⎧<≤⎪⎪-+-<≤⎨⎪-+<<⎪⎩.②如图7中,当0<t≤5时,12t+3t=15,解得:t=307,此时S=100cm2,当5<t<20时,12t+20﹣t=15,解得:t=10,此时S=100.综上所述:当⊙C与GH所在的直线相切时,求此时S的值为100cm2点睛:本题考查了圆综合题、正方形的性质、等腰直角三角形的性质、切线的性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,注意不能漏解,属于中考压轴题.6.阅读:圆是最完美的图形,它具有一些特殊的性质:同弧或等弧所对的圆周角相等,一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半……先构造“辅助圆”,再利用圆的性质将问题进行转化,往往能化隐为显、化难为易。
人教【数学】中考数学圆的综合解答题压轴题提高专题练习附详细答案

一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在锐角△ABC 中,AC 是最短边.以AC 为直径的⊙O ,交BC 于D ,过O 作OE ∥BC ,交OD 于E ,连接AD 、AE 、CE .(1)求证:∠ACE=∠DCE ;(2)若∠B=45°,∠BAE=15°,求∠EAO 的度数;(3)若AC=4,23CDF COE S S ∆∆=,求CF 的长. 【答案】(1)证明见解析,(2)60°;(343 【解析】【分析】 (1)易证∠OEC =∠OCE ,∠OEC =∠ECD ,从而可知∠OCE =∠ECD ,即∠ACE =∠DCE ; (2)延长AE 交BC 于点G ,易证∠AGC =∠B +∠BAG =60°,由于OE ∥BC ,所以∠AEO =∠AGC =60°,所以∠EAO =∠AEO =60°; (3)易证12COECAE S S =,由于23CDF COE S S =,所以CDFCAE S S =13,由圆周角定理可知∠AEC =∠FDC =90°,从而可证明△CDF ∽△CEA ,利用三角形相似的性质即可求出答案.【详解】(1)∵OC =OE ,∴∠OEC =∠OCE .∵OE ∥BC ,∴∠OEC =∠ECD ,∴∠OCE =∠ECD ,即∠ACE =∠DCE ;(2)延长AE 交BC 于点G .∵∠AGC 是△ABG 的外角,∴∠AGC =∠B +∠BAG =60°.∵OE ∥BC ,∴∠AEO =∠AGC =60°.∵OA =OE ,∴∠EAO =∠AEO =60°.(3)∵O 是AC 中点,∴12COECAE S S =. 23CDFCOE S S =,∴CDFCAE S S =13. ∵AC 是直径,∴∠AEC =∠FDC =90°.∵∠ACE =∠FCD ,∴△CDF ∽△CEA ,∴CF CA =33,∴CF =33CA =33.【点睛】本题考查了圆的综合问题,涉及平行线的性质,三角形的外角的性质,三角形中线的性质,圆周角定理,相似三角形的判定与性质等知识,需要学生灵活运用所学知识.2.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AC为直径,BD=BA,BE⊥DC交DC的延长线于点E(1) 求证:BE是⊙O的切线(2) 若EC=1,CD=3,求cos∠DBA【答案】(1)证明见解析;(2)∠DBA3 5【解析】分析:(1)连接OB,OD,根据线段垂直平分线的判定,证得BF为线段AD的垂直平分线,再根据直径所对的圆周角为直角,得到∠ADC=90°,证得四边形BEDF是矩形,即∠EBF=90°,可得出结论.(2)根据中点的性质求出OF的长,进而得到BF、DE、OB、OD的长,然后根据等角的三角函数求解即可.详解:证明:(1) 连接BO并延长交AD于F,连接OD∵BD=BA,OA=OD∴BF为线段AD的垂直平分线∵AC为⊙O的直径∴∠ADC=90°∵BE⊥DC∴四边形BEDF为矩形∴∠EBF=90°∴BE是⊙O的切线(2) ∵O 、F 分别为AC 、AD 的中点∴OF =12CD =32 ∵BF =DE =1+3=4 ∴OB =OD =35422-= ∴cos ∠DBA =cos ∠DOF =332552OF OD == 点睛:此题主要考查了圆的切线的判定与性质,关键是添加合适的辅助线,利用垂径定理和圆周角定理进行解答,注意相等角的关系的转化.3.如图,在ABC ∆中,90,BAC ∠=︒ 2,AB AC == AD BC ⊥,垂足为D ,过,A D 的⊙O 分别与,AB AC 交于点,E F ,连接,,EF DE DF .(1)求证:ADE ∆≌CDF ∆;(2)当BC 与⊙O 相切时,求⊙O 的面积.【答案】(1)见解析;(2)24π.【解析】 分析:(1)由等腰直角三角形的性质知AD =CD 、∠1=∠C =45°,由∠EAF =90°知EF 是⊙O 的直径,据此知∠2+∠4=∠3+∠4=90°,得∠2=∠3,利用“ASA”证明即可得;(2)当BC 与⊙O 相切时,AD 是直径,根据∠C =45°、AC 2可得AD =1,利用圆的面积公式可得答案.详解:(1)如图,∵AB =AC ,∠BAC =90°,∴∠C =45°.又∵AD ⊥BC ,AB =AC ,∴∠1=12∠BAC =45°,BD =CD ,∠ADC =90°. 又∵∠BAC =90°,BD =CD ,∴AD =CD .又∵∠EAF =90°,∴EF 是⊙O 的直径,∴∠EDF =90°,∴∠2+∠4=90°.又∵∠3+∠4=90°,∴∠2=∠3.在△ADE 和△CDF 中.∵123C AD CD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△ADE ≌△CDF (ASA ).(2)当BC 与⊙O 相切时,AD 是直径.在Rt △ADC 中,∠C =45°,AC =2,∴sin ∠C =AD AC ,∴AD =AC sin ∠C =1,∴⊙O 的半径为12,∴⊙O 的面积为24π. 点睛:本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是熟练掌握等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质、与圆有关的位置关系等知识点.4.如图,PA 、PB 是⊙O 的切线,A ,B 为切点,∠APB=60°,连接PO 并延长与⊙O 交于C 点,连接AC 、BC .(Ⅰ)求∠ACB 的大小;(Ⅱ)若⊙O 半径为1,求四边形ACBP 的面积.【答案】(Ⅰ)60°;(Ⅱ33 【解析】 分析:(Ⅰ)连接AO ,根据切线的性质和切线长定理,得到OA ⊥AP ,OP 平分∠APB ,然后根据角平分线的性质和三角形的外角的性质,30°角的直角三角形的性质,得到∠ACB 的度数;(Ⅱ)根据30°角的直角三角形的性质和等腰三角形的性质,结合等底同高的性质求三角形的面积即可.详解:(Ⅰ)连接OA ,如图,∵PA、PB是⊙O的切线,∴OA⊥AP,OP平分∠APB,∴∠APO=12∠APB=30°,∴∠AOP=60°,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∴∠ACO=12AOP=30°,同理可得∠BCP=30°,∴∠ACB=60°;(Ⅱ)在Rt△OPA中,∵∠APO=30°,∴33,OP=2OA=2,∴OP=2OC,而S△OPA=123∴S△AOC=12S△PAO3∴S△ACP33,∴四边形ACBP的面积=2S△ACP=332.点睛:本题考查了切线的性质,解直角三角形,等腰三角形的判定,熟练掌握切线的性质是解题的关键.5.如图1,四边形ABCD为⊙O内接四边形,连接AC、CO、BO,点C为弧BD的中点.(1)求证:∠DAC=∠ACO+∠ABO;(2)如图2,点E在OC上,连接EB,延长CO交AB于点F,若∠DAB=∠OBA+∠EBA.求证:EF=EB;(3)在(2)的条件下,如图3,若OE+EB=AB,CE=2,AB=13,求AD的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)AD=7.【解析】试题分析:(1)如图1中,连接OA,只要证明∠CAB=∠1+∠2=∠ACO+∠ABO,由点C是=,推出∠BAC=∠DAC,即可推出∠DAC=∠ACO+∠ABO;BD中点,推出CD CB(2)想办法证明∠EFB=∠EBF即可;(3)如图3中,过点O作OH⊥AB,垂足为H,延长BE交HO的延长线于G,作BN⊥CF 于N,作CK⊥AD于K,连接OA.作CT∠⊥AB于T.首先证明△EFB是等边三角形,再证明△ACK≌△ACT,Rt△DKC≌Rt△BTC,延长即可解决问题;试题解析:(1)如图1中,连接OA,∵OA=OC,∴∠1=∠ACO,∵OA=OB,∴∠2=∠ABO,∴∠CAB=∠1+∠2=∠ACO+∠ABO,∵点C是BD中点,∴CD CB=,∴∠BAC=∠DAC,∴∠DAC=∠ACO+∠ABO.(2)如图2中,∵∠BAD=∠BAC+∠DAC=2∠CAB,∠COB=2∠BAC,∴∠BAD=∠BOC,∵∠DAB=∠OBA+∠EBA,∴∠BOC=∠OBA+∠EBA,∴∠EFB=∠EBF,∴EF=EB.(3)如图3中,过点O作OH⊥AB,垂足为H,延长BE交HO的延长线于G,作BN⊥CF 于N,作CK⊥AD于K,连接OA.作CT∠⊥AB于T.∵∠EBA+∠G=90°,∠CFB+∠HOF=90°,∵∠EFB=∠EBF ,∴∠G=∠HOF ,∵∠HOF=∠EOG ,∴∠G=∠EOG ,∴EG=EO ,∵OH ⊥AB ,∴AB=2HB ,∵OE+EB=AB ,∴GE+EB=2HB ,∴GB=2HB ,∴cos ∠GBA=12HB GB = ,∴∠GBA=60°, ∴△EFB 是等边三角形,设HF=a ,∵∠FOH=30°,∴OF=2FH=2a , ∵AB=13,∴EF=EB=FB=FH+BH=a+132, ∴OE=EF ﹣OF=FB ﹣OF=132﹣a ,OB=OC=OE+EC=132﹣a+2=172﹣a , ∵NE=12EF=12a+134, ∴ON=OE=EN=(132﹣a )﹣(12a+134)=134﹣32a , ∵BO 2﹣ON 2=EB 2﹣EN 2, ∴(172﹣a )2﹣(134﹣32a )2=(a+132)2﹣(12a+134)2, 解得a=32或﹣10(舍弃), ∴OE=5,EB=8,OB=7, ∵∠K=∠ATC=90°,∠KAC=∠TAC ,AC=AC ,∴△ACK ≌△ACT ,∴CK=CT ,AK=AT , ∵CD CB =,∴DC=BC ,∴Rt △DKC ≌Rt △BTC ,∴DK=BT ,∵FT=12FC=5,∴DK=TB=FB ﹣FT=3,∴AK=AT=AB ﹣TB=10,∴AD=AK ﹣DK=10﹣3=7.6.如图,AB 是半圆O 的直径,半径OC ⊥AB ,OB =4,D 是OB 的中点,点E 是弧BC 上的动点,连接AE ,DE .(1)当点E 是弧BC 的中点时,求△ADE 的面积;(2)若3tan 2AED ∠= ,求AE 的长; (3)点F 是半径OC 上一动点,设点E 到直线OC 的距离为m ,当△DEF 是等腰直角三角形时,求m 的值.【答案】(1)62ADE S =;(2)1655AE =;(3)23m = ,22m =,71m =-.【解析】【分析】(1)作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,则EH =OH =2+a ,根据Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,即可求出a 的值,即可求出S △ADE 的值;(2)作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE ,设EF =2x ,DF =3x ,根据DF ∥BE 故AF AD EF BD=,得出AF =6x ,再利用Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2,即可求出x ,进而求出AE 的长; (3)根据等腰直角三角形的不同顶点进行分类讨论,分别求出m 的值.【详解】解:(1)如图,作EH ⊥AB ,连接OE ,EB ,设DH =a ,则HB =2﹣a ,OH =2+a ,∵点E 是弧BC 中点,∴∠COE =∠EOH =45°,∴EH =OH =2+a ,在Rt △AEB 中,EH 2=AH•BH ,(2+a )2=(6+a )(2﹣a ), 解得a =222±-,∴a =222-,EH=22,S △ADE =1622AD EH =;(2)如图,作DF ⊥AE ,垂足为F ,连接BE设EF =2x ,DF =3x∵DF ∥BE ∴AF AD EF BD = ∴622AF x ==3 ∴AF =6x 在Rt △AFD 中,AF 2+DF 2=AD 2(6x )2+(3x )2=(6)2解得x =255AE =8x =1655 (3)当点D 为等腰直角三角形直角顶点时,如图设DH =a由DF=DE,∠DOF=∠EHD=90°,∠FDO+∠DFO=∠FDO+∠EDH ,∴∠DFO=∠EDH∴△ODF ≌△HED∴OD =EH =2在Rt △ABE 中,EH 2=AH•BH(2)2=(6+a )•(2﹣a )解得a =±232-m =23当点E 为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFG ≌△DEH设DH =a ,则GE =a ,EH =FG =2+a在Rt △ABE 中,EH 2=AH•BH(2+a )2=(6+a )(2﹣a )解得a =222±-∴m =22当点F 为等腰直角三角形直角顶点时,如图同理得△EFM ≌△FDO设OF =a ,则ME =a ,MF =OD =2∴EH =a+2在Rt △ABE 中,EH 2=AH•BH(a+2)2=(4+a )•(4﹣a )解得a =±71-m =71-【点睛】此题主要考查圆内综合问题,解题的关键是熟知全等三角形、等腰三角形、相似三角形的判定与性质.7.在O 中,AB 为直径,C 为O 上一点.(Ⅰ)如图①,过点C 作O 的切线,与AB 的延长线相交于点P ,若28CAB ∠=︒,求P ∠的大小;(Ⅱ)如图②,D 为弧AC 的中点,连接OD 交AC 于点E ,连接DC 并延长,与AB 的延长线相交于点P ,若12CAB ∠=︒,求P ∠的大小.【答案】(1)∠P =34°;(2)∠P =27°【解析】【分析】(1)首先连接OC ,由OA=OC ,即可求得∠A 的度数,然后由圆周角定理,求得∠POC 的度数,继而求得答案;(2)因为D为弧AC的中点,OD为半径,所以OD⊥AC,继而求得答案.【详解】(1)连接OC,∵OA=OC,∴∠A=∠OCA=28°,∴∠POC=56°,∵CP是⊙O的切线,∴∠OCP=90°,∴∠P=34°;(2)∵D为弧AC的中点,OD为半径,∴OD⊥AC,∵∠CAB=12°,∴∠AOE=78°,∴∠DCA=39°,∵∠P=∠DCA﹣∠CAB,∴∠P=27°.【点睛】本题考查切线的性质以及等腰三角形的性质.注意准确作出辅助线是解此题的关键.8..如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,AB=6.D是线段AC上一个动点(不与点A 重合),⊙D与AB相切,切点为E,⊙D交射线..BC于..DC于点F,过F作FG⊥EF交直线点G,设⊙D的半径为r.(1)求证AE=EF;(2)当⊙D与直线BC相切时,求r的值;(3)当点G落在⊙D内部时,直接写出r的取值范围.【答案】(1)见解析,(2)r=3,(3)63 3r<<【解析】【分析】(1)连接DE,则∠ADE=60°=∠DEF+∠DFE,而∠DEF=∠DFE,则∠DEF=∠DFE=30°=∠A,即可求解;(2)如图2所示,连接DE,当圆与BC相切时,切点为F,∠A=30°,AB=6,则BF=3,AD=2r,由勾股定理,即可求解;(3)分点F在线段AC上、点F在线段AC的延长线上两种情况,分别求解即可.【详解】解:设圆的半径为r;(1)连接DE,则∠ADE=60°=∠DEF+∠DFE,而∠DEF=∠DFE,则∠DEF=∠DFE=30°=∠A,∴AE=EF;(2)如图2所示,连接DE,当圆与BC相切时,切点为F∠A=30°,AB=6,则BF=3,AD=2r,由勾股定理得:(3r)2+9=36,解得:3(3)①当点F 在线段AC 上时,如图3所示,连接DE 、DG ,333,3933FC r GC FC r =-==- ②当点F 在线段AC 的延长线上时,如图4所示,连接DE 、DG ,333,3339FC r GC FC r ===-两种情况下GC 符号相反,GC 2相同,由勾股定理得:DG 2=CD 2+CG 2,点G 在圆的内部,故:DG2<r2, 即:22(332)(339)2r r r +-<整理得:25113180r r -+<6335r <<【点睛】本题考查了圆的综合题:圆的切线垂直于过切点的半径;利用勾股定理计算线段的长.9.如图,四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,AC 为直径,BD AD =,DE ⊥BC ,垂足为E .(1)判断直线ED 与⊙O 的位置关系,并说明理由;(2)若CE =1,AC =4,求阴影部分的面积.【答案】(1)ED 与O 相切.理由见解析;(2)2=33S π-阴影. 【解析】【分析】 (1)连结OD ,如图,根据圆周角定理,由BD AD =得到∠BAD =∠ACD ,再根据圆内接四边形的性质得∠DCE =∠BAD ,所以∠ACD =∠DCE ;利用内错角相等证明OD ∥BC ,而DE ⊥BC ,则OD ⊥DE ,于是根据切线的判定定理可得DE 为⊙O 的切线;(2)作OH ⊥BC 于H ,易得四边形ODEH 为矩形,所以OD =EH =2,则CH =HE ﹣CE =1,于是有∠HOC =30°,得到∠COD =60°,然后根据扇形面积公式、等边三角形的面积公式和阴影部分的面积=S 扇形OCD ﹣S △OCD 进行计算即可.【详解】(1)直线ED 与⊙O 相切.理由如下:连结OD ,如图,∵BD AD =,∴∠BAD =∠ACD .∵∠DCE =∠BAD ,∴∠ACD =∠DCE .∵OC =OD ,∴∠OCD =∠ODC ,而∠OCD =∠DCE ,∴∠DCE =∠ODC ,∴OD ∥BC . ∵DE ⊥BC ,∴OD ⊥DE ,∴DE 为⊙O 的切线;(2)作OH ⊥BC 于H ,则四边形ODEH 为矩形,∴OD =EH .∵CE =1,AC =4,∴OC =OD =2,∴CH =HE ﹣CE =2﹣1=1.在Rt △OHC 中,∵OC =2,CH =1,∠OHC =90°,∠HOC =30°,∴∠COD =60°,∴阴影部分的面积=S 扇形OCD ﹣S △OCD26023360π⋅⋅=-•22 23=π3-.【点睛】本题考查了切线的判定定理:经过半径的外端且垂直于这条半径的直线是圆的切线.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.也考查了扇形面积的计算.10.如图,AB是半圆⊙O的直径,点C是半圆⊙O上的点,连接AC,BC,点E是AC的中点,点F是射线OE上一点.(1)如图1,连接FA,FC,若∠AFC=2∠BAC,求证:FA⊥AB;(2)如图2,过点C作CD⊥AB于点D,点G是线段CD上一点(不与点C重合),连接FA,FG,FG与AC相交于点P,且AF=FG.①试猜想∠AFG和∠B的数量关系,并证明;②连接OG,若OE=BD,∠GOE=90°,⊙O的半径为2,求EP的长.【答案】(1)见解析;(2)①结论:∠GFA=2∠ABC.理由见解析;②PE=3.【解析】【分析】(1)证明∠OFA=∠BAC,由∠EAO+∠EOA=90°,推出∠OFA+∠AOE=90°,推出∠FAO=90°即可解决问题.(2)①结论:∠GFA=2∠ABC.连接FC.由FC=FG=FA,以F为圆心FC为半径作⊙F.因为AG AG,推出∠GFA=2∠ACG,再证明∠ACG=∠ABC.②图2﹣1中,连接AG,作FH⊥AG于H.想办法证明∠GFA=120°,求出EF,OF,OG即可解决问题.【详解】(1)证明:连接OC.∵OA=OC,EC=EA,∴OF⊥AC,∴FC=FA,∴∠OFA=∠OFC,∵∠CFA=2∠BAC,∴∠OFA=∠BAC,∵∠OEA=90°,∴∠EAO+∠EOA=90°,∴∠OFA+∠AOE=90°,∴∠FAO=90°,∴AF⊥AB.(2)①解:结论:∠GFA=2∠ABC.理由:连接FC.∵OF垂直平分线段AC,∴FG=FA,∵FG=FA,∴FC=FG=FA,以F为圆心FC为半径作⊙F.∵AG AG,∴∠GFA=2∠ACG,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵CD⊥AB,∴∠ABC+∠BCA=90°,∵∠BCD+∠ACD=90°,∴∠ABC=∠ACG,∴∠GFA=2∠ABC.②如图2﹣1中,连接AG,作FH⊥AG于H.∵BD=OE,∠CDB=∠AEO=90°,∠B=∠AOE,∴△CDB≌△AEO(AAS),∴CD=AE,∵EC=EA,∴AC=2CD.∴∠BAC =30°,∠ABC =60°,∴∠GFA =120°,∵OA =OB =2,∴OE =1,AE =,BA =4,BD =OD =1, ∵∠GOE =∠AEO =90°,∴OG ∥AC , 323DG OG ∴==, 22221AG DG AD ∴=+=, ∵FG =FA ,FH ⊥AG ,∴AH =HG 21∠AFH =60°, ∴AF =27sin 603AH ︒=, 在Rt △AEF 中,EF 2213AF AE -=, ∴OF =OE +EF =43 , ∵PE ∥OG , ∴PE EF OG 0F=, ∴134233=, ∴PE 3. 【点睛】圆综合题,考查了垂径定理,勾股定理,圆周角定理,全等三角形的判定和性质,锐角三角函数,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.。
人教中考数学压轴题专题复习——圆的综合的综合及详细答案

一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,⊙M交x轴于B、C两点,交y轴于A,点M的纵坐标为2.B(﹣33,O),C(3,O).(1)求⊙M的半径;(2)若CE⊥AB于H,交y轴于F,求证:EH=FH.(3)在(2)的条件下求AF的长.【答案】(1)4;(2)见解析;(3)4.【解析】【分析】(1)过M作MT⊥BC于T连BM,由垂径定理可求出BT的长,再由勾股定理即可求出BM的长;(2)连接AE,由圆周角定理可得出∠AEC=∠ABC,再由AAS定理得出△AEH≌△AFH,进而可得出结论;(3)先由(1)中△BMT的边长确定出∠BMT的度数,再由直角三角形的性质可求出CG 的长,由平行四边形的判定定理判断出四边形AFCG为平行四边形,进而可求出答案.【详解】(1)如图(一),过M作MT⊥BC于T连BM,∵BC是⊙O的一条弦,MT是垂直于BC的直径,∴BT=TC=123∴124;(2)如图(二),连接AE,则∠AEC=∠ABC,∵CE⊥AB,∴∠HBC+∠BCH=90°在△COF中,∵∠OFC+∠OCF=90°,∴∠HBC=∠OFC=∠AFH,在△AEH和△AFH中,∵AFH AEHAHF AHE AH AH∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AEH≌△AFH(AAS),∴EH=FH;(3)由(1)易知,∠BMT=∠BAC=60°,作直径BG,连CG,则∠BGC=∠BAC=60°,∵⊙O的半径为4,∴CG=4,连AG,∵∠BCG=90°,∴CG⊥x轴,∴CG∥AF,∵∠BAG=90°,∴AG⊥AB,∵CE⊥AB,∴AG∥CE,∴四边形AFCG为平行四边形,∴AF=CG=4.【点睛】本题考查的是垂径定理、圆周角定理、直角三角形的性质及平行四边形的判定与性质,根据题意作出辅助线是解答此题的关键.2.如图所示,以Rt△ABC的直角边AB为直径作圆O,与斜边交于点D,E为BC边上的中点,连接DE.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)连接OE,AE,当∠CAB为何值时,四边形AOED是平行四边形?并在此条件下求sin∠CAE的值.【答案】(1)见解析;(2)1010. 【解析】 分析:(1)要证DE 是⊙O 的切线,必须证ED ⊥OD ,即∠EDB+∠ODB=90°(2)要证AOED 是平行四边形,则DE ∥AB ,D 为AC 中点,又BD ⊥AC ,所以△ABC 为等腰直角三角形,所以∠CAB=45°,再由正弦的概念求解即可.详解:(1)证明:连接O 、D 与B 、D 两点,∵△BDC 是Rt △,且E 为BC 中点,∴∠EDB=∠EBD .(2分)又∵OD=OB 且∠EBD+∠DBO=90°,∴∠EDB+∠ODB=90°.∴DE 是⊙O 的切线.(2)解:∵∠EDO=∠B=90°,若要四边形AOED 是平行四边形,则DE ∥AB ,D 为AC 中点,又∵BD ⊥AC ,∴△ABC 为等腰直角三角形.∴∠C AB=45°.过E 作EH ⊥AC 于H ,设BC=2k ,则EH=22k ,AE=5k , ∴sin ∠CAE=1010EH AE .点睛:本题考查的是切线的判定,要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心和这点(即为半径),再证垂直即可.3.函数是描述客观世界运动变化的重要模型,理解函数的本质是重要的任务。
人教中考数学圆的综合-经典压轴题附详细答案

一、圆的综合 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在⊙O 中,直径AB ⊥弦CD 于点E ,连接AC ,BC ,点F 是BA 延长线上的一点,且∠FCA =∠B .(1)求证:CF 是⊙O 的切线; (2)若AE =4,tan ∠ACD = 12,求AB 和FC 的长.【答案】(1)见解析;(2) ⑵AB=20 , 403CF =【解析】 分析:(1)连接OC ,根据圆周角定理证明OC ⊥CF 即可;(2)通过正切值和圆周角定理,以及∠FCA =∠B 求出CE 、BE 的长,即可得到AB 长,然后根据直径和半径的关系求出OE 的长,再根据两角对应相等的两三角形相似(或射影定理)证明△OCE ∽△CFE ,即可根据相似三角形的对应线段成比例求解.详解:⑴证明:连结OC∵AB 是⊙O 的直径∴∠ACB=90°∴∠B+∠BAC=90°∵OA=OC∴∠BAC=∠OCA∵∠B=∠FCA∴∠FCA+∠OCA=90°即∠OCF=90°∵C 在⊙O 上∴CF 是⊙O 的切线⑵∵AE=4,tan ∠ACD12AE EC = ∴CE=8∵直径AB ⊥弦CD 于点E∴AD AC =∵∠FCA =∠B∴∠B=∠ACD=∠FCA∴∠EOC=∠ECA∴tan ∠B=tan ∠ACD=1=2CE BE ∴BE=16∴AB=20∴OE=AB÷2-AE=6∵CE ⊥AB ∴∠CEO=∠FCE=90°∴△OCE ∽△CFE ∴OC OE CF CE= 即106=8CF ∴40CF 3= 点睛:此题主要考查了圆的综合知识,关键是熟知圆周角定理和切线的判定与性质,结合相似三角形的判定与性质和解直角三角形的知识求解,利用数形结合和方程思想是解题的突破点,有一定的难度,是一道综合性的题目.2.函数是描述客观世界运动变化的重要模型,理解函数的本质是重要的任务。
(1)如图1,在平面直角坐标系中,已知点A 、B 的坐标分别为A (6,0)、B (0,2),点C (x ,y )在线段AB 上,计算(x+y )的最大值。
人教 中考数学(圆的综合提高练习题)压轴题训练附答案
一、圆的综合真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,⊙O是△ABC的外接圆,点E为△ABC内切圆的圆心,连接AE的延长线交BC于点F,交⊙O于点D;连接BD,过点D作直线DM,使∠BDM=∠DAC.(1)求证:直线DM是⊙O的切线;(2)若DF=2,且AF=4,求BD和DE的长.【答案】(1)证明见解析(2)23【解析】【分析】(1)根据垂径定理的推论即可得到OD⊥BC,再根据∠BDM=∠DBC,即可判定BC∥DM,进而得到OD⊥DM,据此可得直线DM是⊙O的切线;(2)根据三角形内心的定义以及圆周角定理,得到∠BED=∠EBD,即可得出DB=DE,再判定△DBF∽△DAB,即可得到DB2=DF•DA,据此解答即可.【详解】(1)如图所示,连接OD.∵点E是△ABC的内心,∴∠BAD=∠CAD,∴BD CD=,∴OD⊥BC.又∵∠BDM=∠DAC,∠DAC=∠DBC,∴∠BDM=∠DBC,∴BC∥DM,∴OD⊥DM.又∵OD为⊙O半径,∴直线DM是⊙O的切线.(2)连接BE.∵E为内心,∴∠ABE=∠CBE.∵∠BAD=∠CAD,∠DBC=∠CAD,∴∠BAD=∠DBC,∴∠BAE+∠ABE=∠CBE+∠DBC,即∠BED=∠DBE,∴BD=DE.又∵∠BDF=∠ADB(公共角),∴△DBF∽△DAB,∴DF DBDB DA=,即DB2=DF•DA.∵DF=2,AF=4,∴DA=DF+AF=6,∴DB2=DF•DA=12,∴DB=DE=23.【点睛】本题主要考查了三角形的内心与外心,圆周角定理以及垂径定理的综合应用,解题时注意:平分弦所对一条弧的直径,垂直平分弦,并且平分弦所对的另一条弧;三角形的内心到三角形三边的距离相等;三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角.2.已知:如图,在矩形ABCD 中,点O 在对角线BD 上,以OD 的长为半径的⊙O 与AD ,BD 分别交于点E 、点F ,且∠ABE=∠DBC .(1)判断直线BE 与⊙O 的位置关系,并证明你的结论; (2)若sin ∠ABE=33,CD=2,求⊙O 的半径.【答案】(1)直线BE 与⊙O 相切,证明见解析;(2)⊙O 的半径为3. 【解析】分析:(1)连接OE ,根据矩形的性质,可证∠BEO =90°,即可得出直线BE 与⊙O 相切; (2)连接EF ,先根据已知条件得出BD 的值,再在△BEO 中,利用勾股定理推知BE 的长,设出⊙O 的半径为r ,利用切线的性质,用勾股定理列出等式解之即可得出r 的值. 详解:(1)直线BE 与⊙O 相切.理由如下:连接OE ,在矩形ABCD 中,AD ∥BC ,∴∠ADB =∠DBC . ∵OD =OE ,∴∠OED =∠ODE . 又∵∠ABE =∠DBC ,∴∠ABE =∠OED , ∵矩形ABDC ,∠A =90°,∴∠ABE +∠AEB =90°,∴∠OED +∠AEB =90°,∴∠BEO =90°,∴直线BE 与⊙O 相切;(2)连接EF ,方法1:∵四边形ABCD 是矩形,CD =2,∴∠A =∠C =90°,AB =CD =2. ∵∠ABE =∠DBC ,∴sin ∠CBD =3sin ABE ∠= ∴23DCBD sin CBD∠==在Rt △AEB 中,∵CD =2,∴22BC =.∵tan ∠CBD =tan ∠ABE ,∴2222DC AE AEAE BC AB ,,=∴=∴=, 由勾股定理求得6BE =.在Rt △BEO 中,∠BEO =90°,EO 2+EB 2=OB 2.设⊙O 的半径为r ,则222623r r +=-()(),∴r =3, 方法2:∵DF 是⊙O 的直径,∴∠DEF =90°. ∵四边形ABCD 是矩形,∴∠A =∠C =90°,AB =CD =2. ∵∠ABE =∠DBC ,∴sin ∠CBD =33sin ABE ∠=. 设3DC x BD x ==,,则2BC x =.∵CD =2,∴22BC =. ∵tan ∠CBD =tan ∠ABE ,∴2222DC AE AEAE BC AB ,,=∴=∴=, ∴E 为AD 中点.∵DF 为直径,∠FED =90°,∴EF ∥AB ,∴132DF BD ==,∴⊙O 的半径为3.点睛:本题综合考查了切线的性质、勾股定理以及三角函数的应用等知识点,具有较强的综合性,有一定的难度.3.已知:如图,△ABC 中,AC=3,∠ABC=30°.(1)尺规作图:求作△ABC 的外接圆,保留作图痕迹,不写作法; (2)求(1)中所求作的圆的面积.【答案】(1)作图见解析;(2)圆的面积是9π. 【解析】试题分析:(1)按如下步骤作图:①作线段AB 的垂直平分线;②作线段BC 的垂直平分线;③以两条垂直平分线的交点O 为圆心,OA 长为半圆画圆,则圆O 即为所求作的圆. 如图所示(2)要求外接圆的面积,需求出圆的半径,已知AC =3,如图弦AC 所对的圆周角是∠ABC=30°,所以圆心角∠AOC=60°,所以∆AOC是等边三角形,所以外接圆的半径是3故可求得外接圆的面积.(2)连接OA,OB.∵AC=3,∠ABC=30°,∴∠AOC=60°,∴△AOC是等边三角形,∴圆的半径是3,∴圆的面积是S=πr2=9π.4.如图,△ABC中,∠A=45°,D是AC边上一点,⊙O经过D、A、B三点,OD∥BC.(1)求证:BC与⊙O相切;(2)若OD=15,AE=7,求BE的长.【答案】(1)见解析;(2)18.【解析】分析:(1)连接OB,求出∠DOB度数,根据平行线性质求出∠CBO=90°,根据切线判定得出即可;(2)延长BO交⊙O于点F,连接AF,求出∠ABF,解直角三角形求出BE.详解:(1)证明:连接OB.∵∠A=45°,∴∠DOB=90°.∵OD∥BC,∴∠DOB+∠CBO=180°.∴∠CBO=90°.∴直线BC是⊙O的切线.(2)解:连接BD.则△ODB是等腰直角三角形,∴∠ODB=45°,BD=OD=15,∵∠ODB=∠A,∠DBE=∠DBA,∴△DBE∽△ABD,∴BD2=BE•BA,∴(15)2=(7+BE)BE,∴BE=18或﹣25(舍弃),∴BE=18.点睛:本题考查了切线的判定,圆周角定理,解直角三角形等知识点,能综合运用定理进行推理和计算是解此题的关键,题目综合性比较强,难度偏大.5.如图,已知AB为⊙O直径,D是BC的中点,DE⊥AC交AC的延长线于E,⊙O的切线交AD的延长线于F.(1)求证:直线DE与⊙O相切;(2)已知DG⊥AB且DE=4,⊙O的半径为5,求tan∠F的值.【答案】(1)证明见解析;(2)2.【解析】试题分析:(1)连接BC、OD,由D是弧BC的中点,可知:OD⊥BC;由OB为⊙O的直径,可得:BC⊥AC,根据DE⊥AC,可证OD⊥DE,从而可证DE是⊙O的切线;(2)直接利用勾股定理得出GO的长,再利用锐角三角函数关系得出tan∠F的值.试题解析:解:(1)证明:连接OD,BC,∵D是弧BC的中点,∴OD垂直平分BC,∵AB 为⊙O的直径,∴AC⊥BC,∴OD∥AE.∵DE⊥AC,∴OD⊥DE,∵OD为⊙O的半径,∴DE 是⊙O的切线;(2)解:∵D是弧BC的中点,∴DC DB,∴∠EAD=∠BAD,∵DE⊥AC,DG⊥AB且DE=4,∴DE=DG=4,∵DO=5,∴GO=3,∴AG=8,∴tan∠ADG=84=2,∵BF是⊙O的切线,∴∠ABF=90°,∴DG∥BF,∴tan∠F=tan∠ADG=2.点睛:此题主要考查了切线的判定与性质以及勾股定理等知识,正确得出AG,DG的长是解题关键.6.阅读:圆是最完美的图形,它具有一些特殊的性质:同弧或等弧所对的圆周角相等,一条弧所对的圆周角等于这条弧所对的圆心角的一半……先构造“辅助圆”,再利用圆的性质将问题进行转化,往往能化隐为显、化难为易。
中考数学圆-经典压轴题(含答案)
初三中考数学与圆有关的压轴题1.如图,△ABC内接于⊙O,AB为⊙O的直径,D为的中点,过D作DF⊥AB于点E,交⊙O于点F,交弦BC于点G,连接CD,BF.(1)求证:△BFG≌△DCG;(2)若AC=10,BE=8,求BF的长;(3)在(2)的条件下,P为⊙O上一点,连接BP,CP,弦CP交直径AB于点H,若△BPH与△CPB相似,求CP的长.2.如图,AB为⊙O的直径,D是的中点,BC与AD,OD分别交于点E,F.(1)求证:OD∥AC;(2)求证:DC2=DE•DA;(3)若⊙O的直径AB=10,AC=6,求BF的长.3.如图1,以△ABC的边AB为直径作⊙O,交AC于点E,BD平分∠ABE交AC于F,交⊙O于点D,且∠BDE=∠CBE.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)如图2,延长ED交直线AB于点P,若P A=AO,DE=2,求的值及AO的长.4.如图,已知直角△ABC中,∠ABC=90°,BC为⊙O的直径,D为⊙O与斜边AC的交点,作∠ECB使得CA平分∠ECB,且CE⊥DE;DE与AB交与点F.(1)猜想并证明直线DE与⊙O的位置关系;(2)若DE=3,CE=4,求⊙O的半径;(3)记△BCD的面积为S1,△CDE的面积为S2,若S1:S2=3:2.求sin∠AFD的值.5.如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,过点C作⊙O的切线与AB的延长线相交于点P,弦CE平分∠ACB,交AB于点F,连接BE.(1)利用尺规作图,过点A作AD⊥CP于点D(保留作图痕迹,不写作法);(2)求证:△PCF是等腰三角形;(3)若tan∠ABC=,BE=7,求线段PC的长.6.如图,四边形ABCD内接于⊙O,对角线AC是⊙O的直径,过点C作AC的垂线交AD 的延长线于点E,F为CE的中点,连接BD,DF,BD与AC交于点P.(1)求证:DF是⊙O的切线;(2)若AC=2DE,求tan∠ABD的值;(3)若∠DPC=45°,PD2+PB2=8,求AC的长.7.如图,四边形ABCD内接于⊙O,AB=AC,∠BAD=90°,延长AD、BC交于点F.点E在BF上,且DE=EF.(1)求证:DE是⊙O的切线;(2)已知CE=3,EF=5,求AB的长;(3)在(2)的条件下,求图中阴影部分的面积.8.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O交BC于点D,连接AD,过点D作DM⊥AC,垂足为M,AB、MD的延长线交于点N.(1)求证:MN是⊙O的切线;(2)求证:DN2=BN•(BN+AC);(3)若BC=6,cos C=,求DN的长.1【解答】解:(1)∵D是的中点,则,∵AB为⊙O的直径,DF⊥AB,∴,∴,∴BF=CD,又∵∠BFG=∠DCG,∠BGF=∠DGC,∴△BFG≌△DCG(AAS);(2)如图1,连接OD交BC于点M,∵D为的中点,∴OD⊥BC,∴BM=CM,∵OA=OB,∴OM是△ABC的中位线,∴OM=AC=5,∵,∴,∴OE=OM=5,∴OD=OB=OE+BE=5+8=13,∴EF=DE==12,∴BF===4;(3)如图2,∵弦CP交AB于点H,则点P与点C在直径的两侧,则∠CBP>∠HBP,∵△BPH与△CPB相似,∴∠ABP=∠PCB,又∵∠CPB=∠BPH,∴∠ACP=∠BCP,∵AB是直径,则∠ACB=∠APB=90°,∴∠ACP=∠BCP=45°,过点B作BN⊥PC于点N,由(2)得AB=26,在Rt△CBN中,CN=BN=BC=12,∵∠CAB=∠CPB,∴tan∠CAB=tan∠CPB=,即,故PN=5,∴PC=CN+PN=5+12=17.2【解答】解:(1)因为点D是弧BC的中点,所以∠CAD=∠BAD,即∠CAB=2∠BAD,而∠BOD=2∠BAD,所以∠CAB=∠BOD,所以DO∥AC;(2)∵D是的中点,∴∠CAD=∠DCB,∴△DCE∽△DAC,∴CD2=DE•DA;(3)∵AB为⊙O的直径∴∠ACB=90°,在Rt△ACB中,BC=.=8,∵OD∥AC,∴△BOF∽△BAC,∴,即=,∴BF=4.即BF的长为4.3【解答】(1)证明:如图1中,连接BE.∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∴∠A+∠ABE=90°,∵∠A=∠D=∠EBC,∴∠ABE+∠EBC=90°,∴∠ABC=90°,∴AB⊥BC,∴BC是⊙O的切线;(2)如图2中,连接OD、BE.∵BD平分∠ABE,∴D是的中点,∴OD⊥AE,∵AE⊥BE,∴BE∥OD,∵P A=OA=OB,∴OP=2OB,∴==2,∴PD=2DE=4,∵△PDB∽∠P AE,∴=,∴PD•PE=P A•PB,∴.4【解答】解:(1)直线DE与⊙O相切,证明如下:连接OD,∵CA平分∠ECB,∴∠ECD=∠OCD,∵OD=OC,∴∠OCD=∠ODC,∴∠ODC=∠ECD,∴OD∥CE,∴OD⊥DE,∵D为⊙O与斜边AC的交点,∴直线DE与⊙O相切;(2)如图2,连接BD,OD,在Rt△CED中,DE=3,CE=4,∴DC==5,∵BD为直径,∴∠BDC=90°,∵CE⊥DE,∴∠E=90°∴∠BDC=∠E=90°,∵由(1)知∠ECD=∠DCB,∴△BDC∽△DEC,∴,即,∴BC=,即⊙O的半径为;(3)在四边形BODF中,∠FBO=∠FDO=90°,∴∠BFD+∠BOD=180°=∠BFD+∠AFD,∴∠BOD=∠AFD,∴sin∠BOD=sin∠AFD,∵△BDC∽△DEC,∴=,,∴,设BC=2,CD=2,∴BD===2,过点D作DG⊥BC于G,如图3,∵S△EDC=BC•DG=BD•CD,∴2×DG=2×2.∴DG=,在Rt△ODG中,sin∠GOD=,∴sin∠AFD=.5【解答】(1)解:如图,(2)证明:∵AD⊥PD,∴∠DAC+∠ACD=90°.又∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°.∴∠PCB+∠ACD=90°,∴∠DAC=∠PCB.又∵PD切⊙O于点C,∴OC⊥PD,∴OC∥AD,∴∠ACO=∠DAC.∵OC=OA,∴∠ACO=∠CAO,∴∠DAC=∠CAO,∴∠CAO=∠PCB.∵CE平分∠ACB,∴∠ACF=∠BCF,∴∠CAO+∠ACF=∠PCB+∠BCF,∴∠PFC=∠PCF,∴PC=PF,即△PCF是等腰三角形;(3)解:连接AE,∵CE平分∠ACB,∴=,∴AE=BE,∵AB是⊙O的直径,∴∠AEB=90°,∴△ABE是等腰直角三角形,∵BE=7,∴AB=BE=14,∵∠P AC=∠PCB,∠CPB=∠APC,∴△P AC∽△PCB,∴.又∵tan∠ABC=,∴,∴,设PC=4k,PB=3k,则在Rt△POC中,PO=3k+7,OC=7,∵PC2+OC2=OP2,∴(4k)2+72=(3k+7)2,∴k=6 (k=0不合题意,舍去).∴PC=4k=4×6=24.6、【解答】证明:(1)证明:如图,连接OD,∵AC是⊙O的直径,∴∠ADC=90°,∴∠EDC=90°,∵F是EC的中点,∴DF=FC,∴∠FDC=∠FCD,∵OD=OC,∴∠ODC=∠OCD,∵AC⊥CE,∴∠OCF=90°,∴∠ODF=∠ODC+∠FDC=∠OCD+∠FCD=∠OCF=90°,即DF⊥OD,∴DF是⊙O的切线;(2)∵∠CAE+∠E=90°,∠CAE+∠ACD=90°,∴∠E=∠ACD,又∠ACE=∠ADC=90°,∴△ACE∽△ADC,∴,即AC2=AD•AE.设DE=x,则AC=x,即(x)2=AD(AD+x).整理,得AD2+AD•x﹣20x2=0.解得AD=4x或AD=﹣5x(舍去).∴DC==2x.∴tan∠ABD=tan∠ACD===2;(3)如图,过点O作OG⊥BD于点G,由垂径定理,得BG=DG,设BG=DG=m,则PD=m+PG,PB=m﹣PG,∵PD2+PB2=8,∴(m+PG)2+(m﹣PG)2=8,整理,得2m2+2PG2=8,即m2+PG2=4.∵∠DPC=45°,∴OG=PG.∴OD2=DG2+OG2=m2+PG2=4,∴⊙O的半径为2.∴AC=4.7、【解答】证明:(1)连接BD,∵∠BAD=90°,∴BD是直径,∠ABF+∠F=90°,∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵∠ACB=∠ADB,∴∠ADB=∠ABC,∴∠ADB+∠F=90°,∵DE=EF,∴∠F=∠EDF,∴∠ADB+∠EDF=90°,∴∠BDE=90°,∴DE⊥BD,又∵BD是直径,∴DE是⊙O的切线;(2)∵BD是直径,∴∠BCD=90°=∠DCE,∵CE=3,DE=EF=5,∴CD===4,∴DF===4,∵∠F+∠ADB=90°,∠ADB+∠ABD=90°,∴∠F=∠ABD,又∵∠BAD=∠DCF=90°,∴△DCF∽△DAB,∴,∴AB=2AD,∵∠ABD=∠F,∠BAD=∠BAD,∴△ABD∽△AFB,∴,∴==,∴AB=;(3)∵AB=,AB=2AD,∴AD=,∴BD===,∴BO=∵S阴影=×π×()2﹣×AB×AD=π﹣××,∴S阴影=π﹣.8、【解答】证明:(1)如图,连接OD,∵AB是直径,∴∠ADB=90°,又∵AB=AC,∴BD=CD,∠BAD=∠CAD,∵AO=BO,BD=CD,∴OD∥AC,∵DM⊥AC,∴OD⊥MN,又∵OD是半径,∴MN是⊙O的切线;(2)∵AB=AC,∴∠ABC=∠ACB,∵∠ABC+∠BAD=90°,∠ACB+∠CDM=90°,∴∠BAD=∠CDM,∵∠BDN=∠CDM,∴∠BAD=∠BDN,又∵∠N=∠N,∴△BDN∽△DAN,∴,∴DN2=BN•AN=BN•(BN+AB)=BN•(BN+AC);(3)∵BC=6,BD=CD,∴BD=CD=3,∵cos C==,∴AC=5,∴AB=5,∴AD===4,∵△BDN∽△DAN,∴==,∴BN=DN,DN=AN,∴BN=(AN)=AN,∵BN+AB=AN,∴AN+5=AN∴AN=,∴DN=AN=.。
2018届中考数学全程演练第02期第23课时:圆的性质及其证明与计算含答案
第六单元 圆第23课时 圆的性质及其证明与计算基础达标训练1. (2017张家界)如图,在⊙O 中,AB 是直径,AC 是弦,连接OC ,若∠ACO =30°,则∠BOC 的度数是( )A. 30°B. 45°C. 55°D. 60°第1题图2. (2017兰州)如图,在⊙O 中,AB ︵=BC ︵,点D 在⊙O 上,∠CDB =25°,则∠AOB =( )第2题图A. 45°B. 50°C. 55°D. 60°3. (2017哈尔滨)如图,⊙O 中,弦AB 、CD 相交于点P ,∠A =42°,∠APD =77°,则∠B 的大小是( )A. 43°B. 35°C. 34°D. 44°第3题图4. 如图,⊙O是正方形ABCD的外接圆,点P在⊙O上,则∠APB等于()第4题图A. 30°B. 45°C. 55°D. 60°5. (2017福建)如图,AB是⊙O的直径,C,D是⊙O上位于AB异侧的两点.下列四个角中,一定与∠ACD互余的角是()A. ∠ADCB. ∠ABDC. ∠BACD. ∠BAD第5题图6. (2017青岛)如图,AB是⊙O的直径,点C,D,E在⊙O上,若∠AED=20°,则∠BCD的度数为()第6题图A. 100°B. 110°C. 115°D. 120°7. (2017遂宁)如图,⊙O的半径为6,△ABC是⊙O的内接三角形,连接OB、OC,若∠BAC与∠BOC互补,则线段BC的长为()A. 3 3B. 3C. 6 3D. 6第7题图8. (2017云南)如图,B 、C 是⊙A 上的两点,AB 的垂直平分线与⊙A 交于E 、F 两点,与线段AC 交于D 点,若∠BFC =20°,则∠DBC =( )第8题图A. 30°B. 29°C. 28°D. 20° 9. (2017牡丹江)如图,四边形ABCD 内接于⊙O ,AB 经过圆心,∠B =3∠BAC ,则∠ADC 等于( )A. 100°B. 112.5°C. 120°D. 135°第9题图10. (2017苏州)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠A =56°,以BC 为直径的⊙O 交AB 于点D .E 是⊙O 上一点,且CE ︵=CD ︵,连接OE ,过点E 作EF ⊥OE ,交AC 的延长线于点F ,则∠F 的度数为( )第10题图A. 92°B. 108°C. 112°D. 124°11. (2017新疆)如图,⊙O 的半径OD 垂直于弦AB ,垂足为点C ,连接AO 并延长交⊙O 于点E .连接BE ,CE ,若AB =8,CD =2,则△BCE 的面积为( )A. 12B. 15C. 16D. 18第11题图12. (2017黄石)如图,已知⊙O 为四边形ABCD 的外接圆,O 为圆心,若∠BCD =120°,AB =AD =2,则⊙O 的半径长为( )第12题图 A.322 B.62 C.32 D.23313. (2017广安) 如图,AB 是⊙O 的直径,且经过弦CD 的中点H ,已知cos ∠CDB =45,BD =5,则OH 的长度为( )A. 23B. 56C. 1D. 76第13题图14. 如图,⊙O 是△ABC 的外接圆,直径AD =4,∠ABC =∠DAC ,则AC 长为________.第14题图15. (10分)如图,已知△ABD 为⊙O 的内接正三角形,E 、F 分别为边AD 、AB 上的动点,且AE =BF ,DF 与BE 相交于点G ,过点B 作BC ∥DF 交BD ︵于点C ,连接CD .求证:四边形BCDG 为平行四边形.第15题图能力提升拓展1. (2017滨州)若正方形的外接圆半径为2,则其内切圆半径为( ) A. 2 B. 2 2 C. 22 D. 12. (2017乐山)如图是“明清影视城”的一扇圆弧形门,小红到影视城游玩,她了解到这扇门的相关数据: 这扇圆弧形门所在的圆与水平地面是相切的,AB =CD =0.25米,BD =1.5米,且AB 、CD 与水平地面都是垂直的.根据以上数据,请你帮小红计算出这扇圆弧形门的最高点离地面的距离是( )A. 2米B. 2.5米C. 2.4米D. 2.1米3. (2017潍坊)点A 、C 为半径是3的圆周上两点,点B 为AC ︵的中点,以线段BA 、BC 为邻边作菱形ABCD ,顶点D 恰在该圆直径的三等分点上,则该菱形的边长为( ) A. 5或2 2 B. 5或2 3 C. 6或2 2 D. 6或2 34. (2017襄阳)在半径为1的⊙O 中,弦AB ,AC 的长分别为1和2,则∠BAC 的度数为________.第5题图5. (2017自贡)如图,等腰△ABC 内接于⊙O ,已知AB =AC ,∠ABC =30°,BD 是⊙O 的直径,如果CD =433,则AD =________.6. (10分)如图①,已知⊙O 的内接四边形ABCD 的边AB 是直径,BD 平分∠ABC ,AD =25,sin ∠ABC =45.(1)求⊙O 的半径;(2)如图②,点E 是⊙O 上一点,连接EC 交BD 于点F .当CD =DF 时,求CE 的长.教材改编题1. (北师九下P104第4题改编)如图,点A、B、C在⊙O上,AC∥OB,∠BAO =25°,则∠BOC的度数为()A. 25°B. 50°C. 60°D. 80°第1题图2. (沪科九下P30例2改编)若四边形ABCD是⊙O的内接四边形,且∠A∶∠B∶∠C=1∶3∶8,则∠D的度数是()A. 10°B. 30°C. 80°D. 120°3. (沪科九下P31练习第1题改编)如图,四边形ABCD内接于⊙O,点E在BC的延长线上,若∠BOD=120°,则∠DCE=________.第3题图答案基础达标训练1. D 【解析】∵OA =O C ,∴∠OAC =∠OCA =30°,∴∠BOC =2∠OAC =60°.2. B 【解析】如解图,连接OC.∵∠BOC 和∠CDB 分别为BC ︵所对的圆心角和圆周角,∴∠BOC =2∠CDB =50°,∵AB ︵=BC ︵,∴∠AOB =∠BOC =50°.第2题解图3. B 【解析】∵∠A =42°,∴∠CDB =42°, 又∵∠APD =∠CDB +∠B =77°,∴∠B =35°.4. B 【解析】如解图,连接OA ,OB ,根据正方形的性质,得∠AOB =90°,再根据圆周角定理,得∠APB =45°.第4题解图5. D 【解析】∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,∴∠ABD +∠BAD =90°,由题图可知,∠ACD =∠ABD ,∴∠ACD +∠BAD =90°∴与ACD 互余的角为∠BAD.6. B 【解析】如解图,连接AD 、BD ,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ADB =90°,由同弧所对圆周角相等可知∠ABD =∠AED =20°,∴∠BAD =70°.∵四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,∴∠BAD +∠BCD =180°,∴∠BCD =110°.第6题解图7. C 【解析】∵∠BOC =2∠BAC ,∠BOC +∠BAC =180°,∴∠BOC =120°.如解图,过点O 作OH ⊥BC 于点H.∴OB =OC ,∴∠OBC =30°,BH =CH =6×32=33,∴BC =2BH =6 3.第7题解图8. A 【解析】∵∠BFC =20°,∴∠BAC =2∠B F C =40°,∵AB =AC ,∴∠ABC=∠ACB =180°-40°2=70°,又∵EF 是线段AB 的垂直平分线,∴AD =BD ,∴∠A =∠ABD =40°,∴∠DBC =∠ABC -∠ABD =70°-40°=30°.9. B 【解析】∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∴∠CAB +∠B =90°,∵∠B =3∠BAC ,∴∠B =67.5°,∵四边形ABCD 内接于⊙O ,∴∠ADC =180°-∠B =112.5°.10. C 【解析】∵∠ACB =90°,∠A =56°,∴∠ABC =34°,∵CE ︵=CD ︵,∴2∠ABC =∠COE =68°,又∵∠OCF =∠OEF =90°,∴∠F =360°-90°-90°-68°=112°.11. A 【解析】∵⊙O 的半径OD 垂直于弦AB ,垂足为点C ,AB =8,∴AC=BC =12AB =4.设OA =r ,则OC =r -2,在Rt △AOC 中,AC 2+OC 2=OA 2,即42+(r -2)2=r 2,解得r =5,∴AE =10,∴BE =AE 2-AB 2=102-82=6,∴△BCE 的面积=12BC·BE =12×4×6=12.12. D 【解析】如解图,连接BD ,作OE ⊥AD ,连接OD ,∵⊙O 为四边形ABCD 的外接圆,∠BCD =120°,∴∠BAD =60°.∵AD =AB =2,∴△ADB 是等边三角形.∴DE =12AD =1,∠ODE =12∠ADB =30°,∴DO =DE cos30°=233.第12题解图13. D 【解析】如解图,连接OD.∵AB 是⊙O 的直径,且经过弦CD 的中点H ,∴AB ⊥CD ,∴∠OHD =∠BHD =90°,∵cos ∠CDB =DH BD =45,BD =5,∴DH =4,∴BH =BD 2-DH 2=3,设OH =x ,则OD =OB =x +3,在Rt △ODH 中,由勾股定理得:x 2+42=(x +3)2,解得:x =76,∴O H =76.第13题解图14. 22 【解析】如解图,连接CD ,∵∠B =∠DAC ,∴AC ︵=CD ︵,∴AC =CD ,∵AD 为直径,∴∠ACD =90°,在Rt △ACD 中,AD =4,∴AC =CD =22AD=22×4=2 2.15. 证明:∵△ABD 为正三角形,∴∠BAD =∠ABD =60°,AB =BD ,在△ABE 与△BDF 中, ⎩⎪⎨⎪⎧AE =BF ∠BAD =∠ABD AB =BD, ∴△ABE ≌△BDF (SAS), ∴∠ABE =∠BDF ,∴∠EGD =∠BDF +∠GBD =∠ABE +∠GBD =∠ABD =60°, ∵BC ∥DF ,∴∠GBC =∠EGD =60°, ∵∠BCD =180°-∠BAC =120°, ∴∠GBC +∠BCD =60°+120°=180°, ∴DC ∥BE ,∵BC ∥DF , ∴四边形BCDG 为平行四边形. 能力提升拓展1. A 【解析】正方形的内切圆的直径为其边长,外接圆直径为其对角线长.∵正方形外接圆的半径为2,∴正方形外接圆的直径为4,∴正方形的边长为42=22,∴正方形内切圆的直径为22,∴正方形内切圆的半径为 2.2. B 【解析】如解图,连接OF ,交AC 于点E ,∵BD 是⊙O 的切线,∴O F ⊥BD ,∵四边形ABDC 是矩形,∴AC ∥BD ,∴OE ⊥AC ,EF =AB ,设圆O 的半径为R ,在Rt △AOE 中,AE =AC 2=BD2=0.75米,OE =R -AB =R -0.25,AE 2+OE 2=OA 2,∴0.752+(R -0.25)2=R 2,解得R =1.25,1.25×2=2.5(米),∴这扇圆弧形门的最高点离地面的距离是2.5米.第2题解图3. D 【解析】过点B 作直径,连接AC 交BO 于点E ,∵B 为AC ︵的中点,∴BD ⊥AC ,如解图①,∵点D 恰在该圆直径的三等分点上,∴BD =13×2×3=2,∴OD =OB -BD =1,∵四边形ABCD 是菱形,∴DE =12BD =1,∴OE =2,连接OC ,∵CE =OC 2-OE 2=5,∴CD =DE 2+CE 2=6;如解图②,BD =23×2×3=4,同理可得OD =1,OE =1,DE =2,连接OC ,∵CE =OC 2-OE 2=22,∴CD =CE 2+DE 2=(22)2+22=23,综上所述,菱形的边长为6或2 3.第3题解图① 第3题解图②4. 15°或105° 【解析】⊙O 的半径为1,弦AB =1,∴OA =OB =OC ,∴△AOB 是等边三角形,∠OAB =60°,∵弦AC =2,OA =OC =1∴∠OAC =45°.如解图①,∠B A C =∠BAO -∠CAO =60°-45°=15°;如解图②,∠BAC =∠BAO +∠CAO =60°+45°=105°.第4题解图5. 4 【解析】∵AB =AC ,∴∠ACB =∠ABC =30°,∴∠ADB =30°,∵BD 是⊙O 的直径,∴∠BAD =90°,∠ABD =60°,∴∠CBD =30°=∠ADB ,∴AB ︵=CD ︵,∴AB =CD =433,∴在Rt △ADB 中AD =AB ·tan ∠ABD =433×tan60°=4.6. (1)如解图①,延长AD 、BC 交于G 点, 过点G 作GH ⊥AB 于点H ,第6题解图①∵AB 是⊙O 的直径, ∴∠ADB =90°, ∵BD 平分∠ABC , ∴∠ABD =∠GBD , 在△ADB 和△GDB 中∵⎩⎪⎨⎪⎧∠ADB =∠GDB BD =BD ∠ABD =∠GBD, ∴△ADB ≌△GDB (ASA), ∴AD =DG =25,AB =BG , ∴AG =45, 设GH =4x , ∵sin ∠ABC =45,∴BG =BA =5x , ∴BH =3x ,AH =2x , ∴(2x )2+(4x )2=(45)2, 解得x =2,∴半径为AB 2=5x2=5;(2)如解图②,连接AC ,DE ,过点C 作CG ⊥BD 交BD 于点G ,第6题解图②在Rt △ADB 中,AB =10,AD =25, BD =AB 2-AD 2=45, ∴cos ∠ABD =BD AB =255, 在Rt △ABC 中,AB =10, ∵sin ∠ABC =AC AB =45, ∴AC =8, ∴BC =6, ∵BD 平分∠ABC ,∴∠A B D =∠CBD ,AD =CD =25, ∵CD =DF , ∴DF =25,∴BF =BD -DF =25,在Rt △CBG 中,cos ∠ABD =cos ∠CBG =BG BC =255, ∴BG =1255,∴GF =BG -BF =255, CG =BC 2-BG 2=655∴FC =CG 2+FG 2=22, ∵∠E =∠DBC ,∠DFE =∠CFB , ∴△DEF ∽△CBF , ∴DF EF =CF BF ,∴EF =DF×BFCF =52, ∴CE =CF +EF =7 2. 教材改编题1. B 【解析】∵OA =OB ,∠BAO =25°,∴∠ABO =25°,∵AC ∥OB ,∴∠BAC =∠ABO =25°,∴∠BOC =2∠BAC =50°.2. D 【解析】设∠A =x ,∠B =3x ,∠C =8x ,∵四边形ABCD 是⊙O 的内接四边形,∴∠A +∠C =180°,即x +8x =180°,解得x =20°,∴∠A =20°,∠B =60°,∠C =160°,∠D =120°.3. 60° 【解析】∵∠BOD =120°,∴∠BAD =60°,∴∠BCD =120°,∴∠DCE =180°-120°=60°.。
中考数学圆经典压轴题(带答案)
1. 如图,四边形ABCD 内接于⊙O,AB 是⊙O 的直径,AC 和BD 相交于点E,且DC 2=CE?CA.(1)求证:BC=CD ;(2)分别延长AB,DC 交于点P,过点 A 作AF⊥CD 交CD 的延长线于点F,若PB=OB,CD =,求DF 的长.2. 如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于H ,过CD 延长线上一点 E 作⊙O 的切线交AB 的延长线于F.切点为G,连接AG 交CD 于K.(1)求证:KE=GE ;(2)若=KD ·GE,试判断AC 与EF 的位置关系,并说明理由;(3)在(2 )的条件下,若sinE= ,AK= ,求FG 的长.3. 如图,AB是⊙O的直径,点C是⊙O上一点,AD与过点C的切线垂直,垂足为点D,直线DC与AB 的延长线相交于点P,弦CE平分∠ACB,交AB于点F,连接BE.(1)求证:AC平分∠ DAB;(2)求证:△ PCF是等腰三角形;(3)若tan ∠4ABC= ,BE=7 2 ,求线段PC的长.34.5. 已知:如图,在半径为 4 的⊙O 中,AB ,CD 是两条直径,M 为OB 的中点,CM 的延长线交⊙O 于点E,且EM >MC ,连结DE,DE= 。
(1 )求证:AM ·MB=EM ·MC ;(2 )求EM 的长;(3)求sin ∠EOB 的值。
6. 如图,AE 切⊙ O 于点E,AT 交⊙ O 于点M ,N ,线段OE 交AT 于点C,OB ⊥AT 于点B,已知∠EAT=30 °,AE=3 ,MN=2 .(1))求∠COB 的度数;(2))求⊙ O 的半径R;(3))点F 在⊙O 上(是劣弧),且EF=5 ,把△OBC 经过平移、旋转和相似变换后,使它的两个顶点分别与点E,F重合.在EF 的同一侧,这样的三角形共有多少个?你能在其中找出另一个顶点在⊙O 上的三角形吗?请在图中画出这个三角形,并求出这个三角形与△OBC 的周长之比.7. 如图,AB 是半径O 的直径,AB=2 .射线AM 、BN 为半圆O 的切线.在AM 上取一点 D ,连接BD 交半圆于点C,连接AC.过O 点作BC 的垂线OE,垂足为点E,与BN 相交于点F.过D 点作半圆O 的切线DP,切点为P,与BN 相交于点Q .(1)求证:△ABC ∽△OFB ;(2)当△ABD 与△BFO 的面枳相等时,求BQ 的长;(3)求证:当 D 在AM 上移动时( A 点除外),点Q 始终是线段BF 的中点8. 如图,在⊙O的内接△AB中C,∠ACB=90 °A,C=2BC ,过C 作AB 的垂线l 交⊙O于另一点D,垂足为 E.设P 是上异于A,C 的一个动点,射线AP 交l 于点F,连接PC 与PD,PD 交AB 于点G.(1)求证:△PAC∽△PDF ;(2)若AB=5 ,,求PD 的长;(3)在点P 运动过程中,设,求与之间的函数关系式.(不要求写出的取值范围)1.【解答】:(1)证明:∵DC 2=CE?CA,∴= ,△CDE ∽△CAD ,∴∠CDB =∠DBC ,∵四边形ABCD 内接于⊙O,∴BC =CD ;(2)解:如图,连接OC,∵BC =CD ,∴∠DAC =∠CAB,又∵AO=CO,∴∠CAB=∠ACO,∴∠DAC =∠ACO,∴AD ∥OC,∴= ,∵PB =OB ,CD = ,∴=∴PC =4又∵PC?PD =PB?PA∴PA=4 也就是半径OB=4,在RT△ACB 中,AC= = =2 ,∵AB 是直径,∴∠ADB =∠ACB=90°∴∠FDA +∠BDC =90°∠CBA +∠CAB=90°∵∠BDC =∠CAB∴∠FDA =∠CBA又∵∠AFD =∠ACB=90°∴△AFD ∽△ACB∴在Rt△AFP 中,设FD =x,则AF = ,∴在RT△APF 中有,,求得DF = .2解:(1)如答图 1 ,连接OG.∵EG 为切线,∴∠KGE+ ∠OGA=90 °,∵CD ⊥AB ,∴∠AKH+ ∠OAG=90 °,又OA=OG ,∴∠OGA= ∠OAG ,∴∠KGE= ∠AKH= ∠GKE,∴KE=GE .(2 )AC ∥EF,理由为:连接GD ,如答图 2 所示.∵KG 2=KD GE,即= ,∴= ,又∠KGE= ∠GKE,∴△GKD ∽△EGK,∴∠E= ∠AGD ,又∠C= ∠AGD ,∴∠E= ∠C,∴AC ∥EF;(3 )连接OG ,OC ,如答图 3 所示.sinE=sin ∠ACH= ,设AH=3t ,则AC=5t ,CH=4t ,∵KE=GE ,AC ∥EF,∴CK=AC=5t ,∴HK=CK ﹣CH=t .在Rt △AHK 中,根据勾股定理得AH 2+HK 2 =AK2,即(3t )2+t 2=()2,解得t= .设⊙O 半径为r ,在Rt △OCH 中,OC=r ,OH=r ﹣3t ,CH=4t ,由勾股定理得:OH 2 +CH 2=OC 2,即(r ﹣3t )2+(4t )2=r 2,解得r= t= .∵EF 为切线,∴△OGF 为直角三角形,在Rt △OGF 中,OG=r= ,tan ∠OFG=tan ∠CAH= = ,∴FG= = = ..45.6.7..8.;..。
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题库:圆的证明与计算题 1.如图,AB是⊙O的直径,点D是AE上的一点,且∠BDE=∠CBE,BD与AE交于点F. (1)求证:BC是⊙O的切线; (2)若BD平分∠ABE,延长ED、BA交于点P,若PA=AO,DE=2,求PD的长.
第1题图 (1)证明:∵AB是⊙O的直径, ∴∠AEB=90°, ∴∠EAB+∠EBA=90°, ∵∠BDE=∠EAB,∠BDE=∠CBE, ∴∠EAB=∠CBE, ∴∠ABE+∠CBE=90°, ∴CB⊥AB, ∵AB是⊙O的直径, ∴BC是⊙O的切线; (2)解:∵BD平分∠ABE, ∴∠ABD=∠DBE, 如解图,连接DO, 第1题解图 ∵OD=OB, ∴∠ODB=∠OBD, ∵∠EBD=∠OBD, ∴∠EBD=∠ODB, ∴OD∥BE,
∴PDPE=POPB,
∵PA=AO, ∴PA=AO=OB,
∴POPB=23,
∴PDPE=23,
∴PDPD+DE=23,
∵DE=2, ∴PD=4. 2.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与边BC,AC分别交于D,E两点,过点D作DF⊥AC,垂足为点F. (1)求证:DF是⊙O的切线; (2)若AE=4,cosA=25,求DF的长.
第2题图 (1)证明:如解图,连接OD,
第2题解图 ∵OB=OD, ∴∠ODB=∠B, 又∵AB=AC, ∴∠C=∠B, ∴∠ODB=∠C, ∴OD∥AC, ∵DF⊥AC, ∴∠DFC=90°, ∴∠ODF=∠DFC=90°, ∵OD是⊙O的半径,
G ∴DF是⊙O的切线; (2)解:如解图,过点O作OG⊥AC,垂足为G,
∴AG=12AE=2. ∵cosA=AGOA=2OA=25,
∴OA=5, ∴OG=OA2-AG2=21, ∵∠ODF=∠DFG=∠OGF=90°, ∴四边形OGFD为矩形, ∴DF=OG=21. 3如图,在⊙O中,直径CD⊥弦AB于点E,AM⊥BC于点M,交CD于点N,连接AD. (1)求证:AD=AN; (2)若AB=42,ON=1,求⊙O的半径.
第3题图 (1)证明:∵∠BAD与∠BCD是同弧所对的圆周角, ∴∠BAD=∠BCD, ∵AE⊥CD,AM⊥BC, ∴∠AEN=∠AMC=90°, ∵∠ANE=∠CNM, ∴∠BAM=∠BCD, ∴∠BAM=∠BAD, 在△ANE与△ADE中,
∠BAM=∠BAD
AE=AE∠AEN=∠AED,
∴△ANE≌△ADE(ASA), ∴AN=AD; (2)解:∵AB=42,AE⊥CD,
∴AE=12AB=22, 又∵ON=1, ∴设NE=x,则OE=x-1,NE=ED=x,OD=OE+ED=2x-1,
如解图,连接AO,则AO=OD=2x-1,
第3题解图 ∵△AOE是直角三角形,AE=22,OE=x-1,AO=2x-1, ∴(22)2+(x-1)2=(2x-1)2, 解得x1=2,x2=-43(舍),
∴AO=2x-1=3, 即⊙O的半径为3. 4.如图,在△ABC中,∠C=90°,D是BC边上一点,以DB为直径的⊙O经过AB的中点E,交AD的延长线于点F,连接EF. (1)求证:∠1=∠F;
(2)若sinB=55,EF=25,求CD的长.
第4题图 (1)证明:如解图,连接DE.
第4题解图 ∵BD是⊙O的直径, ∴∠DEB=90°. ∵E是AB的中点, ∴DA=DB, ∴∠1=∠B. ∵∠B=∠F, ∴∠1=∠F; (2)解:∵∠1=∠F, ∴AE=EF=25, ∴AB=2AE=45. 在Rt△ABC中,AC=AB·sinB=4,
∴BC=AB2-AC2=8. 设CD=x,则AD=BD=8-x. 在Rt△ACD中,由勾股定理得AC2+CD2=AD2, 即42+x2=(8-x)2, 解得x=3, ∴CD=3. 5.如图,直线DP和⊙O相切于点C,交直径AE的延长线于点P,过点C作AE的垂线,交AE于点F,交⊙O于点B,作ABCD,连接BE,DO,CO.
(1)求证:DA=DC; (2)求∠P及∠AEB的度数.
第5题图 (1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD∥BC,
∵CB⊥AE, ∴AD⊥AE, ∴∠DAO=90°, 又∵直线DP和⊙O相切于点C,
∴DC⊥OC, ∴∠DCO=90°, ∴在Rt△DAO和Rt△DCO中,
DO=DO
AO=CO,
∴Rt△DAO≌Rt△DCO(HL), ∴DA=DC; (2)解:∵CB⊥AE,AE是⊙O的直径,
∴CF=FB=12BC, 又∵四边形ABCD是平行四边形, ∴AD=BC, ∴CF=12AD, 又∵CF∥DA, ∴△PCF∽△PDA, ∴PCPD=CFAD=12,即PC=12PD,DC=12PD. 由(1)知DA=DC, ∴DA=12PD, ∴在Rt△DAP中,∠P=30°. ∵DP∥AB, ∴∠FAB=∠P=30°, 又∵∠ABE=90°, ∴∠AEB=90°-30°=60°. 6.如图,在△ABC中,AB=AC,以AB为直径的⊙O与BC交于点D,过点D作⊙O的切线交AC于点E. (1)求证:∠ABD=∠ADE;
(2)若⊙O的半径为256,AD=203,求CE的长.
第6题图 (1)证明:如解图,连接OD.
第6题解图 ∵DE为⊙O的切线, ∴OD⊥DE, ∴∠ADO+∠ADE=90°. ∵AB为⊙O的直径, ∴∠ADB=90°, ∴∠ADO+∠ODB=90°. ∴∠ADE=∠ODB, ∵OB=OD, ∴∠OBD=∠ODB, ∴∠ABD =∠ADE;
(2)解:∵AB=AC=2×256=253,∠ADB=∠ADC=90°,
∴∠ABC=∠C,BD=CD. ∵O为AB的中点, ∴OD为△ABC的中位线, ∴OD∥AC, ∵OD⊥DE, ∴AC⊥DE, 在Rt△ACD中,
CD=AC2-AD2=(253)2-(203)2=5, ∵∠C=∠C,∠DEC=∠ADC=90°, ∴△DEC∽△ADC, ∴CEDC=DCAC,即CE5=5253
,
∴CE=3. 7.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,D是边AB上的一点,且∠A=2∠DCB,点E是BC上的一点,以EC为直径的⊙O经过点D. (1)求证:AB是⊙O的切线; (2)若CD的弦心距为1,BE=EO,求BD的长.
第7题图 (1)证明:如解图①,连接OD,
第7题解图① 则∠DOB=2∠DCB, 又∵∠A=2∠DCB, ∴∠A=∠DOB, 又∵∠A+∠B=90°,
∴∠DOB+∠B=90°, ∴∠BDO=90°, 即OD⊥AB, 又∵OD是⊙O的半径, ∴AB是⊙O的切线. (2)解:如解图②,过点O作OM⊥CD于点M,连接DE,
第7题解图② ∵OD=OE=BE=12BO,∠BDO=90°, ∴∠B=30°, ∴∠DOB=60°, ∴∠DCB=30°, ∴OC=2OM=2, ∴OD=2, ∴BD=ODtan60°=23. 8.如图,PB为⊙O的切线,B为切点,过B作OP的垂线BA,垂足为C,交⊙O于点A,连接PA,AO,并延长AO交⊙O于点E,与PB的延长线交于点D.
(1)求证:PA是⊙O的切线; (2)若cos∠CAO=45,且OC=6,求PB的长. 第8题图 (1)证明:如解图,连接OB,
第8题解图 ∵OA=OB, ∴∠OAB=∠OBA, ∵OP⊥AB, ∴AC=BC, ∴OP是AB的垂直平分线, ∴PA=PB, ∴∠PAB=∠PBA, ∴∠PAO=∠PBO. ∵PB为⊙O的切线, ∴∠OBP=90°, ∴∠PAO=90°, ∵OA为⊙O的半径, ∴PA是⊙O的切线;
(2)解:∵cos∠CAO=45,
∴设AC=4k,AO=5k,由勾股定理可知OC=3k, ∴sin∠CAO=35,tan∠COA=43,
∴COOA=35,即6OA=35,解得OA=10,
∵tan∠POA=tan∠COA=APAO=43,
∴AP10=43,解得AP=403,
∵PA=PB, ∴PB=PA=403. 9.如图,在△ABC中,以BC为直径的⊙O交AB于点D,∠ACD=∠ABC. (1)求证:CA是⊙O的切线;
(2)若点E是BC上一点,已知BE=6,tan∠ABC=23,tan∠AEC=53,求⊙O的直
径.
第9题图